[发明专利]CUDA图形子系统虚拟化方法无效

专利信息
申请号: 200810143588.0 申请日: 2008-11-13
公开(公告)号: CN101419558A 公开(公告)日: 2009-04-29
发明(设计)人: 陈浩;孙建华;石林;彭萃芬 申请(专利权)人: 湖南大学
主分类号: G06F9/455 分类号: G06F9/455;G06F9/46;G06F9/50
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 4100*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 发明针对现有虚拟机技术对通用计算支持的不足,提出了一种针对通用计算程序的虚拟接口和功能框架-vCUDA,可在虚拟机条件下对CUDA相关应用进行物理加速。vCUDA在应用层拦截通用计算程序对通用计算资源的调用,在逻辑上重构虚拟计算资源,解离了通用计算资源的强耦合特征,将通用计算资源表达为新的逻辑中间层,并进一步在虚拟机平台上进行隔离、划分、整合、利用,实现了多用户并发、故障恢复、动态迁移、负载平衡等高级应用。本发明无需对程序源码做任何修改,对程序员保持透明。
搜索关键词: cuda 图形 子系统 虚拟 方法
【主权项】:
1. 一种工作在虚拟机平台的针对通用计算程序的虚拟接口和功能框架。虚拟机管理器内运行vCUDA管理中心程序,内含策略模块、资源配置模块、审计模块和远程调用服务器模块,每个虚拟机安装vCUDA封装库,内含虚拟资源模块、传输策略模块、控制流日志模块和远程调用客户端模块。当虚拟机内应用程序执行通用计算任务时,相应的指令被虚拟资源模块截获,经控制流日志模块分析和记录后,按当前传输策略交由远程调用客户端模块发往位于虚拟机管理中心的远程调用服务器模块,经审计后由资源配置模块分配服务线程处理并返回。远程调用服务器模块及远程调用客户端模块负责虚拟机管理器和各个虚拟机之间的底层通信,将双方的请求或应答传递给其它功能模块。策略模块为其它模块提供实施策略,该策略由维护人员静态配置,或由系统在运行中动态生成。在动态模式中,该模块接收审计模块和控制流日志模块的报告作为输入。资源配置模块统一管理本地硬件资源,按照虚拟机的要求、分配策略向其提供虚拟通用计算资源,定时接收虚拟资源模块的报告,跟踪资源使用状况,及时收回空闲资源,平衡系统中的计算负载。统一管理本地软件资源,为不同要求的用户提供适当数量的服务线程。审计模块分析发生在虚拟机管理器端的调用命令及其参数,为策略中心模块提供统计数据,同时负责审计虚拟接口的参数,正确地翻译异地指针或句柄,保证在虚拟机管理器和虚拟机两端数据空间的一致性。虚拟资源模块是虚拟通用计算资源在每个虚拟机中的逻辑镜象,向应用层提供完整的底层硬件视图。它依据资源配置模块分配的资源初始化,并定期向其报告本地的使用状况。虚拟资源模块与审计模块合作维护一个变量名表,使远程变量地址将与本地引用保持一致。传输策略模块决定发送远程过程调用的时机和频率,它按照定制策略累积、合并、过滤上层调用,使虚拟化开销和带宽消耗达到最小。控制流日志模块跟踪本地调用情况,记录调用名和相关参数,提供对虚拟机高级应用的支持。
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