一种基于处理器分区技术的CPU虚拟化方法

摘要

本发明提出了一种基于处理器分区技术的CPU虚拟化方法，针对多核或众核平台，首先将CPU核心划分为管理核H-Core分区与多个通用核G-Core分区，然后将VMM中的管理任务与特权Domain部署到H-Core分区中运行，将VMM上运行的通用客户机Domain按照自身特性，划分到不同的虚拟化任务子集中，并将这些虚拟化任务子集部署到对应的G-Core分区中运行；在不同的CPU分区中，可针对不同类型的虚拟化任务实现不同的调度策略与资源分配策略。本发明提高了多核或众核平台上虚拟化系统的安全性与可靠性，降低了CPU虚拟化的复杂度，同时也简化了全局的资源分配和调度的复杂性，提高了VMM对计算资源的分配与调度的能力，是一种安全、可靠、高效、高性能的CPU虚拟化方法。

主权项

一种基于处理器分区技术的CPU虚拟化方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤1：虚拟机监视器VMM对多核或众核平台的处理器资源分区，提供H-Core分区和多个G-Core分区；系统启动时，虚拟机监视器VMM将多核或众核平台中的处理器核心，划分为管理核H-Core与通用核G-Core两类CPU分区，其中通用核G-Core类分区，根据系统预期需要运行的通用客户机Domain的约束条件的不同类型，划分为对应数量的通用核G-Core分区，VMM为每个CPU分区构建数据结构CPU分区BITMAP，在CPU分区BITMAP中记录该分区拥有的物理处理器ID，通过遍历CPU分区BITMAP来创建不同的CPU分区，不同CPU分区分配有数量不等的CPU核心，由VMM统一管理，其中Domain代表域，BITMAP代表位图；步骤2：从VMM与Domain的管理相关功能与代码中分离出VMM中的管理任务H-Task与特权Domain H-Domain，将它们部署到步骤1中的管理核H-Core分区；步骤3：对多核或众核平台上运行的通用客户机Domain进行分类，并部署到对应的通用核G-Core分区；通用客户机Domain启动时，根据其自身的约束条件，被划分到不同的虚拟化任务子集中，然后，VMM将各虚拟化任务子集部署到步骤1中所划分的对应的通用核G-Core分区中；步骤4：通用核G-Core分区中构建调度子模块，并设计符合的调度策略；在系统运行过程中，VMM在每个通用核G-Core分区中构建调度子模块，各通用核G-Core分区的调度子模块，具有各自独立的调度队列与调度策略，负责调度分区内通用客户机Domain的运行，并负责维护本分区内的通用客户机Domain的资源分配，并配置符合其上运行的通用客户机Domain约束条件的各种策略；步骤5：在系统的运行过程中，VMM对通用核G-Core分区和虚拟化任务子集进行负载均衡；各通用核G-Core分区内任务调度、资源分配工作，由各分区内的调度子模块来完成，当通用核G-Core分区内计算资源出现故障或虚拟化任务子集发生变化的时候，VMM将虚拟化任务子集在通用核G-Core分区间进行调整，或者重新划分通用核G-Core分区，将虚拟化任务子集部署到新的通用核G-Core分区中。