CN102385525A

CN102385525A - 一种虚拟机系统及虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法

Info

Publication number: CN102385525A
Application number: CN2010102678834A
Authority: CN
Inventors: 周振生; 彭刚; 河野诚一; 陈博; 刘春梅
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: CN102385525B

Abstract

本发明公开了一种虚拟机系统及虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法，该虚拟机系统，包括：第二模拟硬件设备，用于模拟一通过扩展坞设备接入且需要在GOS中使用的第二物理设备，供GOS使用；第一定向模块，用于将第二物理设备定向到第二模拟硬件设备；虚拟扩展坞设备；区分系统描述表，记录了第二模拟硬件设备与虚拟扩展坞设备的关联关系；事件监控模块，用于在检测到在有扩展坞设备卸载请求时，向虚拟机发送一通知；事件模拟模块，基于所述通知，将扩展坞设备卸载事件通知GOS，使GOS卸载所述虚拟扩展坞设备和第二模拟硬件设备。本发明不用用户返回GOS去手动卸载，同时还避免了强行卸载而导致的数据损害问题。

Description

一种虚拟机系统及虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法

技术领域

本发明涉及虚拟技术领域，特别是一种虚拟机系统及虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法。

背景技术

由于计算机主机上外部接口布局的有限性，一旦在某些时刻有很多的外部设备需要同时与计算机主机进行通信，就可能存在外部接口不足，这种现象在笔记本电脑上体现的尤为明显。

为了解决上述的问题，现在很多的计算机主机都可以提供一个扩展坞(Dock)接口，通过该扩展坞接口可以连接扩展的外部设备，其中该外部设备包括USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)设备、外接显示设备、COM设备以及打印设备等各种设备。

操作系统设计里面也有Dock设备和Dock设备卸载事件的处理机制。当按下设置于计算机上的Dock设备卸载按钮时，操作系统就会自动询问并卸载Dock设备上的所有设备，如对于USB设备而言，如果Dock设备上的USB设备正在使用，就不能够正常卸载，此时操作系统会自动提示卸载失败，如果Dock设备上的USB设备没有使用，就能够自动卸载成功。

现有的虚拟机系统中，对于外接物理设备(如USB物理设备)插入主机对应的接口(如USB接口或Dock设备的USB接口)后，HOS(Host OperationSystem，宿主操作系统)中对应于该外接物理设备的真实驱动模块(真实USB控制器驱动模块)为该外接物理设备加载后端驱动，并通知HOS中的模拟外接设备主机控制器虚拟出相同的物理设备供GOS(Guest Operation System，客户操作系统)使用。

发明人在实现本发明实施例的过程中，发现现有技术中在虚拟机系统中使用Dock设备卸载事件来进行通过Dock接入的外接物理设备的卸载至少存在如下问题：

由于HOS是在硬件层虚拟外接设备的控制器，和操作系统无关，无法知道GOS中对某个具体外接物理设备的设备驱动的使用状态，所以在Dock设备卸载事件触发后，在HOS中会出现无法物理设备无法被停止的警告窗口，所以现有的虚拟机系统一般只能采用以下两种方式来实现卸载：

第一种方式是由HOS强行卸载Dock设备上的所有物理设备，相当于手动拔出通过Dock设备接入的物理设备；或者

第二种方式是由用户进入GOS，手动卸载Dock设备上的所有物理设备，然后返回HOS进行Dock设备卸载事件的处理。

从以上方式可以看出，在第一种方式下，一旦外接物理设备还在被GOS使用，则有可能造成物理设备的损伤，而第二种方式下，需要用户进行多次操作，非常繁琐。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种虚拟机系统及虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法，安全合理地卸载通过Dock设备接入的物理设备。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种虚拟机系统，包括宿主操作系统HOS、虚拟机和运行于所述虚拟机之上的客户操作系统GOS，所述虚拟机系统还包括：

第二模拟硬件设备，设置于所述虚拟机，用于模拟一通过扩展坞设备接入且需要在所述GOS中使用的第二物理设备，供所述GOS使用；

第一定向模块，设置于所述HOS，用于在所述第二硬件设备通过扩展坞设备接入且需要在所述GOS中使用时，将所述第二物理设备定向到所述第二模拟硬件设备；

虚拟扩展坞设备，设置于所述GOS；

区分系统描述表，设置于所述GOS，记录了所述第二模拟硬件设备与所述虚拟扩展坞设备的关联关系；

事件监控模块，设置于所述HOS，用于在检测到在有扩展坞设备卸载请求时，向所述虚拟机发送一通知；

事件模拟模块，设置于所述虚拟机中，基于所述通知，将扩展坞设备卸载事件通知所述GOS，使所述GOS基于所述关联关系卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备。

上述的虚拟机系统，其中，还包括：

第一模拟硬件设备，设置于所述虚拟机，用于模拟一通过主板接口直接接入且需要在所述GOS中使用的第一物理设备，供所述GOS使用；

第二定向模块，设置于所述HOS，用于将所述第一物理设备定向到所述第一模拟硬件设备。

上述的虚拟机系统，其中，还包括：

第一判断模块，用于判断所述第一物理设备和第二物理设备是否在所述GOS中使用，并在所述物理设备在所述GOS中使用时，触发所述第一定向模块和第二定向模块。

上述的虚拟机系统，其中，所述第一定向模块中还包括：

事件管理单元，用于在所述GOS卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备之后，将卸载结果通知即插即用管理器，以完成所述扩展坞设备卸载请求的处理。

上述的虚拟机系统，其中，所述事件模拟模块具体用于在接收到所述通知后，通过产生一中断来将扩展坞设备卸载事件通知所述GOS。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法，包括：

虚拟机VM模拟出一第二模拟硬件设备供客户操作系统GOS使用，且所述第二模拟硬件设备被所述GOS记录为与设置于所述GOS中的虚拟扩展坞设备相关联；

宿主操作系统HOS将通过扩展坞设备接入，且需要在GOS中使用的第二物理设备定向到VM中的第二模拟硬件设备；

宿主操作系统HOS监测到扩展坞设卸载事件，通过虚拟机VM通知到客户操作系统GOS；

GOS基于所述关联关系卸载所述虚拟扩展坞设备和所述第二模拟硬件设备，并将卸载结果通过VM通知HOS，使HOS根据所述卸载结果完成Dock设备卸载事件的处理。

上述的方法，其中，宿主操作系统HOS将第二物理设备定向到VM中的第二模拟硬件设备之前还包括：

判断所述第二物理设备是否在所述GOS中使用，并在所述物理设备在所述GOS中使用时，进入宿主操作系统HOS将第二物理设备定向到VM中的第二模拟硬件设备的步骤。

上述的方法，其中，所述GOS将卸载结果通知所述HOS中的即插即用管理器，以完成所述扩展坞设备卸载请求的处理。

本发明实施例具有以下的有益效果：

本发明实施例中，由于通过Dock设备接入的物理设备被定向到VM中专用于通过Dock设备接入的模拟硬件设备，并在区分系统描述表中记录该模拟硬件设备与设置于GOS中的虚拟扩展坞设备的关联关系，在按下DOCK按钮时，在HOS的通知下，GOS能够基于所述关联关系卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备，并返回卸载结果，所以不用用户返回GOS去手动卸载，同时还避免了强行卸载而导致的数据损害问题。

附图说明

图1为现有的虚拟机系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的虚拟机系统的结构示意图；

图3为本发明实施例的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中COM设备在GOS中的描述的示意图。

具体实施方式

本发明实施例的一种虚拟机系统及其通用串行总线设备的卸载方法中，HOS区分插入需要在GOS中使用的外接设备的接入类型，在外接设备通过Dock设备接入时，将该外接设备定向到模拟一通过扩展坞设备接入且需要在所述GOS中使用的第二物理设备的第二模拟硬件设备(设置于所述虚拟机)，并建立第二模拟硬件设备与设置于GOS中的虚拟扩展坞设备的关联关系，在HOS监测到Dock设备卸载事件时，将其通知到GOS，使所述GOS基于所述关联关系卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备，HOS的PNP管理器根据GOS的卸载结果完成Dock设备卸载事件的处理。

本发明实施例的虚拟机系统如图2所示，包括宿主操作系统HOS、虚拟机和运行于所述虚拟机之上的客户操作系统GOS，其特征在于，所述虚拟机系统还包括：

定向模块，设置于所述HOS，用于在所述第二硬件设备通过扩展坞设备接入且需要在所述GOS中使用时，将所述第二物理设备定向到所述第二模拟硬件设备；

虚拟扩展坞设备，设置于所述GOS；

当然，与通常的虚拟机系统相同，在HOS中还包括有一真实驱动模块，其与所述第二物理设备交互。

当然，有的物理设备并不一定需要在GOS中使用，也有可能在HOS中使用，这种情况下，如图1所示，HOS中还包括一第一判断模块，用于判断接入的物理设备是否在GOS中使用，并在所述判断结果指示接入的物理设备需要在GOS中使用时触发所述定向模块。

当然，在物理设备不仅仅是通过Dock设备接入时，还有另外一种物理设备，那就是通过主板接口直接接入且需要在所述GOS中使用的物理设备，在这种情况下，本发明实施例的虚拟机还包括：

所述定向模块还用于将所述第一物理设备定向到所述第一模拟硬件设备。

最终完成Dock设备的卸载需要在HOS中完成，因此，本发明实施例中还包括设置于定向模块中的事件管理单元，用于在所述GOS卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备之后，将卸载结果通知即插即用管理器PNP，以完成所述扩展坞设备卸载请求的处理。

其中，事件管理单元获取所述GOS对所述虚拟扩展坞设备和所述第二模拟硬件设备的卸载结果可以是主动获取的方式，也可以是GOS在卸载完成之后主动通知。

本发明的具体实施例中，事件监控模块可以通过如下的方式来实现：

实现方式一

通过修改Host OS的ACPI Name Space增加一个虚拟设备来实现。

实现方式二

利用一个能够接收到dock/undock事件的设备的过滤驱动来实现。

实现方式一和实现方式二中，虚拟设备在接收到Dock卸载事件后，即可通过现有机制传递到VM中。

实现方式三

在user mode下通过接收Windows Message来实现。

当按下Dock弹出键时，HOS会广播WM_DEVICECHANGE，且value为DBT_QUERYCHANGECONFIG，而HOS中的窗口程序会截获该事件，并在截获该事件后产生中断通过VM传递到GOS中。

GOS根据该中断执行通知操作，并写入0X00到一端口后卸载设备驱动，在卸载成功后写入0X01到一端口，并返回给HOS，指示卸载成功。

总之，事件监控模块主要功能就是检测HOS下的Dock/Undock事件，并将其传递到虚拟机中，并等待VM中的执行结果，以上3种方式仅仅是举例的方式说明，但并不局限于上述的3种方式。

而GOS中的虚拟扩展坞设备可以通过修改ACPI Name Space来实现，并描述Dock上的设备，如COM设备的描述如下：

Device(COM1)

{

......

Name(_EJD，\_SB.GDCK)

}

定向模块负责将HOS端的Dock上的设备切至Guest OS中，且对应其描述。如Dock上的COM设备：可以在Guest OS中虚拟两个COM端口，COM1对应Dock，COM2非Dock(通过主板接口接入)，COM1用EJD指定，定向模块可以将Dock上的COM与QEMU的COM1关联，进而实现定向。

如图4所示，通过Dock设备接入的Com设备会被定向模块定向到模拟COM设备1上，而该模拟COM设备1在GOS中已经被记录如下：

Device(COM1)

{

......

Name(_EJD，\_SB.GDCK)

}

其已经被记录为与GOS中的虚拟Dock设备相关。

而通过主板直接接入的COM设备会被定向模块定向到模拟COM设备2上，而该模拟COM设备2在GOS中仅仅是通常的描述，没有被记录为与虚拟Dock设备相关。

下面对事件管理单元获取卸载结果的过程详细描述如下。

VM中产生中断后，会通过该中断通知GOS发生Dock卸载事件，GOS会根据ACPI的规范来响应该Dock卸载事件，卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备，而VM会将卸载结果返回给事件监控模块中的事件管理单元。

下面对本发明实施例的方法进行说明，如图3所示，本发明实施例的方法包括：

步骤301，VM模拟出一第二模拟硬件设备供GOS使用，且所述第二模拟硬件设备被所述GOS记录为与设置于所述GOS中的虚拟扩展坞设备相关联；

在此，该所述第二模拟硬件设备被所述GOS记录为与设置于所述GOS中的虚拟扩展坞设备相关联可以通过在ACPI的区分系统描述表(DifferentiatedSystem Description Table。DSDT)中记录即可实现。

步骤302，HOS将通过Dock设备接入，且需要在GOS中使用的第二物理设备定向到VM中的第二模拟硬件设备；

本步骤之后，GOS中的应用程序就可以通过模拟硬件设备驱动、第二模拟硬件设备、定向模块和真实物理设备驱动模块这条通道与真实物理设备进行交互。

当然，在步骤302之前，第二物理设备插入到DOCK设备的接口上面时，HOS就会自动加载第一定向模块，生成一个定向模块的实例，由该定向模块来进行定向。

步骤303，HOS监测到Dock设备卸载事件，通过VM通知到GOS；

步骤304，GOS基于所述关联关系卸载所述虚拟扩展坞设备和所述第二模拟硬件设备；

步骤305，所述GOS卸载所述虚拟扩展坞设备和与所述虚拟扩展坞设备关联的第二模拟硬件设备之后，将卸载结果通过VM通知HOS的即插即用管理器；

步骤306，HOS根据所述卸载结果完成Dock设备卸载事件的处理。

在卸载结果为卸载成功时，还需要由HOS卸载定向模块。

在此，该卸载结果可以由GOS主动通知HOS，也可以由HOS去主动获取。

上述的物理设备可以是USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)设备、外接显示设备、COM设备以及打印设备等各种设备，其处理方式完全相同，在此不一一举例说明。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种虚拟机系统，包括宿主操作系统HOS、虚拟机和运行于所述虚拟机之上的客户操作系统GOS，其特征在于，所述虚拟机系统还包括：

虚拟扩展坞设备，设置于所述GOS；

2.根据权利要求1所述的虚拟机系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的虚拟机系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的虚拟机系统，其特征在于，所述第一定向模块中还包括：

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的虚拟机系统，其特征在于，所述事件模拟模块具体用于在接收到所述通知后，通过产生一中断来将扩展坞设备卸载事件通知所述GOS。

6.一种虚拟机系统中卸载扩展坞设备的方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，宿主操作系统HOS将第二物理设备定向到VM中的第二模拟硬件设备之前还包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述GOS将卸载结果通知所述HOS中的即插即用管理器，以完成所述扩展坞设备卸载请求的处理。