CN101266563B - 故障防护计算机支持助理 - Google Patents

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Abstract

一种运行主机虚拟机中的主机操作系统的计算机，包括运行于支持虚拟机中的支持操作系统。运行于支持操作系统中的支持模块识别和修复与主机操作系统关联的缺陷。运行于支持操作系统中的监视模块识别与主机操作系统关联的缺陷，并响应于缺陷的识别而通知支持模块。为支持模块提供用户接口。可以通过Web服务器或者与计算机的输入设备关联的支持按钮来支持用户接口。可以通过计算机的输入/输出虚拟化硬件来支持用户接口。在主机操作系统中执行的主机代理模块可以与支持模块交互，以修复与主机操作系统关联的缺陷。

Description

故障防护计算机支持助理
技术领域
本发明通常涉及向计算机用户提供支持。
背景技术
支持助理(support assistant)可以为计算机用户提供综合的以及全面的辅助，并且可受用户信赖以在出现问题时获知如何使用计算机或者修理计算机，包括软件。支持助理通常包括运行在计算机和可能的外部部件上的支持软件，诸如由支持技术人员充当职员的在线帮助中心，支持技术人员通过支持软件在因特网上与用户通信。
计算机支持软件执行各种有用的任务。它可以执行诊断测试，以确定计算机的硬件和软件是否正在正确地工作。支持软件可以修复损坏的软件。支持软件可以提供帮助屏幕或者以其他方式辅助用户执行各种任务。例如，可以通过因特网提供这种辅助。支持软件还可以包括实用工具，诸如文件备份软件或者系统配置软件。
典型地，支持软件在用户所使用的同一操作系统下运行在用户计算机上。结果，如果操作系统或者操作系统上的某个应用出现问题，则支持软件可能就不能够正确地运行。因此，在本领域中需要具有支持软件的支持助理，该支持软件能够在操作系统或者应用发生故障时运行。
发明内容
可以通过一种在支持操作系统中运行的支持模块来满足上述需要，其中支持模块识别和修复与主机操作系统关联的缺陷。
一种具有能够执行多个虚拟机的处理器并且运行主机虚拟机中的主机操作系统的计算机，包括运行于支持虚拟机中的支持操作系统，该支持虚拟机不同于主机虚拟机。运行于支持操作系统中的支持模块识别和修复与主机操作系统关联的缺陷。运行于支持操作系统中的监视模块识别与主机操作系统关联的缺陷，并响应于缺陷的识别而通知支持模块。
为支持模块提供用户接口。可以通过运行于支持操作系统中的Web服务器模块或者与计算机的输入设备关联的支持按钮来支持该用户接口。可以通过计算机的输入/输出虚拟化硬件来支持用户接口。
在主机操作系统中执行的主机代理模块可以与支持模块交互，以修复与主机操作系统关联的缺陷。
附图说明
图1是示出了根据一个实施例的运行故障防护计算机支持助理的计算机的高级框图。
图2示出了根据一个实施例由处理器和软件提供的计算环境的逻辑视图。
图3是示出了根据一个实施例的设置模块、监视模块和支持模块的操作的流程图。
附图仅仅出于说明的目的而描绘了实施例。从下面的描述中，本领域技术人员将容易地认识到，在并不偏离在此描述的原理的情况下，可以使用此处示出的结构和方法的可替代实施例。
具体实施方式
图1是示出了根据一个实施例的运行故障防护计算机支持助理的计算机100的高级框图。示出的是耦合至总线104的至少一个处理器102。处理器102包括虚拟化技术，该虚拟化技术允许处理器102支持一个或多个虚拟机。处理器虚拟化技术的例子是用于x86处理器架构的AMD虚拟化(AMD-V)和英特尔虚拟化技术(IVT)。
同样耦合至总线104的还有存储器106、存储设备108、键盘110、图形适配器112、指示设备114以及网络适配器116。显示器118耦合至图形适配器112。键盘110可以包括特别提供的、供用户按压的支持按钮128，以启动计算机支持软件。还可以使用开关，并且该按钮或者开关还可以位于计算机100上的其他位置。存储设备108是诸如硬盘驱动器、CD或DVD驱动器或者闪存设备的设备，并且其保持了包含可执行代码的文件和/或在计算机100的操作期间利用的数据。主机操作系统存储的映像(image)120、主机代理安装映像122以及支持操作系统存储的映像124是下面描述的三种文件。在一个实施例中，存储器106是随机存取存储器(RAM)，并且保持从存储设备108加载的、在处理期间产生的、和/或来自其他源的指令和数据。
在一个实施例中，输入/输出(I/O)虚拟化硬件126还耦合至总线104。该硬件支持诸如图形适配器112、键盘110和指示设备114的输入和输出设备的虚拟化。利用I/O虚拟化，可以如下所述在运行于处理器102上的操作系统和多个虚拟机之间协调对这些设备的访问。
与图1所示的计算机相比，扮演不同角色的计算机可以具有不同元件和/或附加元件。例如，充当服务器的计算机100可以比充当客户机的计算机具有更大的处理能力和更大的存储设备。同样，充当服务器的计算机100也可以缺少对其进行操作并非必定需要的设备，诸如显示器118和/或键盘110。
计算机100执行一个或多个操作系统，诸如MICROSOFTWINDOWS或者LINUX的变型。通常，操作系统执行一个或多个应用程序。由计算机执行的应用程序以及操作系统由一个或多个进程构成。这种描述利用术语“模块”来指代用于提供特定功能性的计算机程序逻辑。模块可以以硬件、固件和/或软件来实现。模块被典型地存储在存储设备108上，加载至存储器106中并且由处理器102执行。模块可以包括一个或多个进程，和/或仅由进程的一部分来提供。
主机操作系统(主机OS)存储的映像120、主机代理安装映像122以及支持操作系统(支持OS)存储的映像124是存储在存储设备108上的三个模块，这三个模块由处理器102加载并执行。支持主机OS内的用户工作的软件分布在支持OS和主机代理(运行在主机OS中)之间。通过在支持OS中设置特定的支持软件，即使主机OS严重损坏或者不稳定，支持助理仍可以继续起作用。
图2示出了根据一个实施例由处理器102和软件提供的计算环境200的逻辑视图。环境200包括管理器(hypervisor)202，其监督虚拟机210A和210B的操作。其他实施例可以具有不同的实体和/或附加的实体。此外，还可以以与上述方式不同的方式在实体之间分配这些功能性。
管理器202是硬件辅助的虚拟机仿真器。管理器202运行在比虚拟机210更高的特权级上，并且通常能够创建虚拟机、调度其执行以及将执行从一个虚拟机切换到另一虚拟机或者切换到管理器本身。管理器202由上述的处理器102中的虚拟化技术支持。管理器还能够配置I/O虚拟化硬件126，以按期望的那样在虚拟机210之间切换I/O设备的控制。在一个实施例中，管理器202在该情况下可以运行对虚拟机210的操作进行初始化的设置模块204，以提供故障防护支持助理。
在一个实施例中，设置模块204启动虚拟机210A和210B、主机OS 214和支持OS 216。设置模块204在启动操作系统214和216之前对计算机100执行初始检查，以确保计算机处于正确的状态。主机OS存储的映像120和支持OS存储的映像124可以存储在存储设备108的各个位置，并且设置模块204可以与计算机的基本输入/输出系统(BIOS)协作来单独加载这些操作系统。在另一个实施例中，计算机100可以支持存储设备虚拟化以便加载主机OS和支持OS。设置模块204还可以设置主机OS和支持OS的执行的调度。
虚拟机210是用于在管理器202下运行软件的自主式(self-contained)环境。作为硬件辅助的模拟环境，虚拟机210为运行于其上的软件提供了完整的地址空间和完整的处理器寄存器集合。该软件包括由处理器102执行的机器指令。当管理器202挂起在虚拟机210中的执行时，管理器202保持该虚拟机的状态，包括该虚拟机的存储器和寄存器。
主机OS 214可以运行在主机虚拟机210A上。主机OS 214可以是诸如WINDOWS VISTA的操作系统。主机OS 214是计算机100上的主要操作系统，并通常通过运行进程230来执行有用的任务。主机OS 214可以通过显示器118、键盘110以及指示设备114与用户进行交互。
主机OS 214包含描述主机OS在给定时间的运行状态的状态信息220。状态信息220包括操作系统内核、其他操作系统代码和数据(诸如设备驱动器和网络协议栈)以及处理器寄存器。状态信息220的部分位于存储器106和/或存储设备108之中。管理器202可以读取和修改操作系统状态信息220。此外，其他虚拟机210可以通过与管理器202通信来读取和修改该信息。例如，另一虚拟机210B中的软件可以向管理器202发送命令以从主机OS 214读取特定的数据，管理器可以读取数据并将数据发送到其他虚拟机中的请求软件。通过读取和修改主机OS状态信息220，管理器202或另一虚拟机210B可以监视主机OS 214并向主机OS 214提供支持功能性。
主机OS 214包含有运行进程230，该运行进程230还具有类似于上述的OS状态信息220的状态信息，该状态信息可以出于支持目的而被读取和修改。主机OS 214还包含主机代理222以及Web浏览器234，它们是包括一个或多个运行进程的应用。将在下面进一步描述主机代理222。
支持OS还可以运行于支持虚拟机210B上。支持OS 216可以是诸如WINDOWS CE或者LINUX的操作系统。支持OS 216被设计成为运行进程230和主机OS 214的优化操作提供支持功能性。支持OS 216通过诸如Web服务器224、监视模块226和支持模块228的模块来执行与支持相关的功能。这些模块可以是运行在支持OS216内或者使用支持OS 216的服务的进程、应用或者其他代码。由于支持OS 216在与主机OS 214分离的虚拟机210B内操作，因此即使当主机OS严重损坏或者不稳定时，支持OS 216仍然能够为主机OS提供支持。
在一个实施例中，监视模块226监视主机OS 214的状态。监视模块226还可以通过周期性地检查OS状态信息220或者运行进程230的状态信息来进行监视。监视模块226可以在主机OS 214上运行各种诊断测试。如果监视模块226检测到需要支持，诸如系统不稳定或者主机OS 214内的其他缺陷，则监视模块可以调用支持模块228。可以通过如上所述的管理器202来实现监视模块226和主机OS 214之间的通信。
支持模块228可以通过修复主机OS 214中的缺陷来提供支持。支持模块228例如通过对OS状态信息220或者运行进程230的状态进行分析和修改来提供支持。在一个实施例中，在支持模块228修改状态信息220或者运行进程230的状态的同时，主机虚拟机210A和主机OS 214挂起。另一个实施例中，当支持模块进行修改时主机虚拟机210A和主机OS 214继续运行。在这种情况下，支持模块228可以基于在主机OS中观察的结果随着时间对主机OS 214进行改变。在另一实施例中，支持模块228修改存储设备108上的主机OS存储的映像120。然后可以从进行了期望改变的映像重新加载主机OS214。
支持模块228可以重新安装不起作用的应用或者甚至主机OS214自身。例如，如果需要重新安装主机代理222，则支持模块可以触发主机OS 214，以便实际装配包含有主机代理安装映像122的安装介质(诸如CD-ROM驱动器)。主机OS 214然后可以从虚拟介质重新安装主机代理222。在某些情况下，支持模块228将需要重新安装主机OS 214本身。例如可以通过将标准主机OS映像复制到当前的主机OS存储的映像120上来进行重新安装。标准主机OS映像可以存储在存储设备108上，或者可以经过网络适配器116从远程位置得到。
监视模块226和支持模块228可以通过网络适配器116访问诸如因特网的外部网络。这些模块可以通过网络发送数据并从网络接收命令。例如，远程服务台(helpdesk)可以通过在互联网上与监视模块226和支持模块228进行通信为计算机100提供支持。在一个实施例中，在计算机100中可以存在用以虚拟化网络适配器116并使得主机OS 214和支持OS 216两者都能够访问因特网的硬件或者软件。
在一个实施例中，支持OS 216通过用户接口模块232与用户进行交互。该模块经由图形适配器112、显示器118、键盘110和指示设备114为用户呈现文本或者图形界面。如上所述，I/O虚拟化硬件126可以在主机OS 214与支持OS 216之间协调对这些I/O设备的访问。在一个实施例中，支持OS 216具有对于I/O设备的主要控制，在需要时用户接口232授权主机OS 214对I/O设备的访问。例如，用户接口模块232通常可以授权对主机OS 214的I/O访问，但是如果主机代理222故障和不能从主机OS内部提供用户接口，则用户接口模块232能够将访问切换到支持OS 216。用户接口模块232可以将来自用户的命令发送给监视模块226和支持模块228。用户接口模块232还可以从监视模块226和支持模块228接收将要呈现给用户的数据。
可以由Web服务器224来提供可作为替换的用户接口。在该实施例中，用户打开运行在主机OS 214中的Web浏览器234并使用特定的统一资源定位器(URL)连接到Web服务器224。Web浏览器234和Web服务器224可以通过如上所述的管理器202进行通信。与用户接口模块232类似，Web服务器224可以将来自用户的命令提供给支持模块228，并可以将来自支持模块228的数据呈现给用户。
支持模块228可以基于若干可能的触发器而启动。如果监视模块226如上所述检测到需要支持，则它可以启动支持模块228。还可以经过用户接口232或者Web服务器224基于用户命令来启动支持模块228。在一个实施例中，用户可以在键盘110上按压特定键组合或者按压特别提供的支持按钮来使得支持模块228运行。如上所述，可以提供I/O虚拟化硬件126，以使得支持OS 216能够接收键盘输入。在一个实施例中，当经过网络适配器116远程地接收到命令时，支持模块228运行。
主机代理222是运行在主机OS 214中的应用，主机代理222可以从主机OS 214内部执行监视模块226、支持模块228和用户接口232的某些支持相关功能。主机代理222还可以与支持OS中的这些模块通信，以使得一些功能可以在主机代理222中执行，而其他功能在支持OS 216中执行。例如，主机代理222可以执行监视、用户接口和某些支持功能，并与执行剩余支持功能的支持OS 216通信。由于主机代理222运行在主机OS 214中，所以主机代理222可以方便地收集关于主机OS的动态信息，并在主机OS中进行改变，诸如启动新的进程或者改变系统设置。如果直接由支持OS 216来执行，则这些改变可能更加复杂。
图3是示出了根据一个实施例的设置模块204、监视模块226和支持模块228的操作的流程图。设置模块204运行302虚拟机210内的主机OS 214和支持OS 216。一旦操作系统正在运行，诸如按键按压的用户输入或者监视模块226触发304对于支持的需要。响应于该需要，支持模块228对包括OS状态信息220的主机OS 214进行分析以及可能的修改306。
包括上述描述是为了示出优选实施例的操作，并非意在限制本发明的范围。本发明的范围仅仅由下面的权利要求书来限制。从上述讨论中，许多变型对于相关领域的技术人员来讲都是显而易见的，这些变型仍然包括在本发明的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种具有能够执行多个虚拟机的处理器的计算机，所述计算机适合于执行主机虚拟机内的主机操作系统，所述计算机包括：
支持操作系统模块，用于在支持虚拟机中执行，所述支持虚拟机不同于所述主机虚拟机；
支持模块，用于在所述支持操作系统模块的控制下在所述支持虚拟机中执行，以便识别和修复所述主机虚拟机中与所述主机操作系统关联的缺陷；以及
Web服务器模块，用于在所述支持操作系统模块的控制下在所述支持虚拟机中执行，以便经由在所述主机操作系统的控制下在所述主机虚拟机中执行的Web浏览器，为所述支持模块提供用户接口。
2.根据权利要求1所述的计算机，进一步包括：
监视模块，用于在所述支持操作系统模块的控制下在所述支持虚拟机中执行，以便监视所述主机操作系统以识别与所述主机操作系统关联的缺陷，以及以便响应于所述缺陷的识别而通知所述支持模块。
3.根据权利要求1所述的计算机，进一步包括：
输入/输出虚拟化硬件，适用于虚拟化所述计算机的输入和/或输出设备，以在所述主机虚拟机与所述支持虚拟机之间协调对输入和/或输出数据的访问。
4.根据权利要求1所述的计算机，进一步包括：
支持按钮，与所述计算机的输入设备关联，其中所述支持按钮的激活对所述支持模块进行激活。
5.根据权利要求1所述的计算机，进一步包括：
主机代理模块，用于在所述主机操作系统的控制下在所述主机虚拟机中执行，并且适合于与所述支持模块交互以修复与所述主机操作系统关联的缺陷。
6.根据权利要求5所述的计算机，其中修复缺陷进一步包括：
响应于所述主机代理模块的故障，在所述主机操作系统中重新安装所述主机代理模块。
7.根据权利要求1所述的计算机，其中所述支持操作系统模块适用于控制所述主机操作系统对所述计算机的输入和/或输出设备的访问。
8.根据权利要求1所述的计算机，其中修复缺陷进一步包括：
修改在所述主机虚拟机上运行的主机操作系统的状态信息。
9.一种用于支持计算机上主机虚拟机中的主机操作系统的计算机实现的方法，所述计算机具有能够执行多个虚拟机的处理器，所述方法包括：
在支持虚拟机中执行支持操作系统，所述支持虚拟机不同于所述主机虚拟机；
识别和修复所述主机虚拟机中与所述主机操作系统关联的缺陷，所述识别和修复至少部分地从所述支持虚拟机中的所述支持操作系统执行；以及
在所述支持操作系统的控制下在所述支持虚拟机中执行Web服务器，以便经由在所述主机操作系统的控制下在所述主机虚拟机中执行的Web浏览器提供用户接口。
10.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，进一步包括：
监视所述主机操作系统，以识别与所述主机操作系统关联的缺陷，所述监视至少部分地从所述支持虚拟机中的所述支持操作系统执行。
11.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，进一步包括：
虚拟化所述计算机的输入和/或输出设备，以在所述主机虚拟机与支持虚拟机之间协调对输入和/或输出数据的访问。
12.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，其中当按压与所述计算机的输入设备关联的支持按钮时，激活对与所述主机操作系统关联的缺陷的识别和修复。
13.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，其中主机代理在所述主机操作系统中执行，并且其中识别和修复与所述主机操作系统关联的缺陷进一步包括：
从所述支持操作系统与所述主机代理交互。
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