CN105373413A - Xen虚拟化系统的全映射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Xen虚拟化系统的全映射方法及装置。该方法包括：在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；接收前端输入/输出请求，通过所述对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。借助于本发明的技术方案，在很大程度上减少了I/O虚拟化中的资源损耗，有效的缩短了半虚拟化I/O请求处理的时间，显著提高了Xen系统中半虚拟化网络设备和半虚拟化磁盘设备的性能。

Description

Xen虚拟化系统的全映射方法及装置

技术领域

本发明涉及Xen虚拟化系统领域，特别是涉及一种Xen虚拟化系统的全映射方法及装置。

背景技术

随着硬件虚拟化技术的发展，中央处理器(CentralProcessingUnit，简称为CPU)虚拟化已经比较成熟，不会成为虚拟化系统性能的瓶颈了。但是，对于输入/输出(Input/Output，简称为I/O)设备虚拟化来说，在很多场景下仍然是制约虚拟化系统性能的瓶颈。I/O设备虚拟化主要包括虚拟网络设备和虚拟磁盘设备。

研究表明，Xen虚拟化系统中域(Domain)之间的内存映射是耗费时间和资源较多的操作，而现有虚拟网络设备和磁盘设备在工作过程中存在着大量的授权表操作及内存映射，因此减少Domain间内存映射次数可极大提高Xen虚拟化系统的性能。

图1是现有技术中Xen虚拟化系统中I/O虚拟化前后端交互的示意图，因为虚拟网络设备和磁盘设备在前后端进行通信时具有类似的步骤，描述简洁起见，下面只针对虚拟磁盘设备进行介绍，如图1所示：

当客户操作系统(DomainU，简称为DomU)的文件系统中有I/O请求时，现有技术流程是：步骤1，前端驱动收到I/O请求；步骤2，首先分配授权表(granttable)的授权引用(grantreference)；步骤3，DomU通过事件通道通知给宿主操作系统(Domain0，简称为Dom0)；步骤4，Dom0从共享I/O环中取出前端设备发来的读写请求。然后对于每个段(segment)，通过page_to_pfn、pfn_to_mfn将页(page)转换为物理页框(MachineFrameNumber，以下简称mfn)，取出一个空闲的授权引用，授权后端访问该page。当I/O请求完成后，删除之前对该page的授权。步骤5，Dom0后端收到I/O请求后，根据请求类型，映射(map)到Dom0自己的内存空间，然后根据请求建立bio请求，最后将bio请求提交给真实的物理设备进行处理。其中，bio用来描述单一的I/O请求，它记录了一次I/O操作所必需的相关信息，例如，用于I/O操作的数据缓存位置、I/O操作的块设备起始扇区、是读操作还是写操作等等。在上述处理过程中，后端映射和解映射前端的共享页面是一个非常消耗时间及资源的操作。因此，急需解决现有的Xen虚拟化系统中半虚拟化磁盘驱动和半虚拟化网络驱动中Domain间内存映射带来的较大开销，而导致的虚拟化系统性能不高的问题。

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明要解决的问题是提供一种虚拟网络设备和磁盘设备的全映射的方法，以减少Domain间内存映射的次数，提高Xen虚拟化系统的性能。

发明内容

鉴于现有技术中Xen虚拟化系统中半虚拟化磁盘驱动和半虚拟化网络驱动中Domain间内存映射带来的较大开销，而导致的虚拟化系统性能不高的问题，提出了本发明以便提供一种Xen虚拟化系统的全映射方法及装置。

本发明提供一种Xen虚拟化系统的全映射方法，包括：

在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；

接收前端输入/输出请求，通过对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

优选地，在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间具体包括：

在宿主操作系统初始化时，遍历所有的内存块，对于随机存取存储器类型的内存块，将每个内存块的起始物理地址对应的物理页框和结束物理地址对应的物理页框保存在一个数组中，建立物理页框物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系；

将所有机器物理内存地址映射到操作系统内核的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

优选地，接收前端输入/输出请求，通过对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交具体包括：

当客户操作系统的文件系统中有输入/输出请求时，通过超级调用获取段所在页面的物理页框，并将物理页框放置到输入/输出共享环的seg结构中；

宿主操作系统前端驱动通过事件通道告知宿主操作系统后端由输入/输出请求到来；

宿主操作系统后端取出存放在seg结构中的物理页框，根据对应关系获取物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

优选地，通过超级调用获取段所在页面的mfn具体包括：

在Xen中增加一个超级调用号，其中，Xen是一个开放源代码虚拟机监视器；

客户操作系统通过页帧号获取函数(page_to_pfn())调用获取页面的页帧号(PageFrameNumber，简称为pfn)，通过调用请求函数(HYPERVISOR_hvm_op())向Xen发起超级调用请求，并将页面对应的pfn发送给Xen；

Xen根据超级调用请求，利用超级调用处理函数判断是否调用超级调用号，在判断为是的情况下，根据客户操作系统发送的pfn，从客户物理页面到机器页面的映射(PhysicalToMachine，简称为P2M)中获取该pfn对应的mfn，并将该mfn通过通知函数(copy_to_guest())通知客户操作系统。

优选地，上述方法进一步包括：

在宿主操作系统和客户操作系统中分别保存一个预定变量，在宿主操作系统和客户操作系统中的预定变量均设置为采用全映射方式的情况下，确定采用全映射方式。

本发明还提供了一种Xen虚拟化系统的全映射装置，包括：

对应关系建立模块，用于在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；

输入/输出请求处理模块，用于接收前端输入/输出请求，通过对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

优选地，对应关系建立模块具体用于：

在宿主操作系统初始化时，遍历所有的内存块，对于随机存取存储器类型的内存块，将每个内存块的起始物理地址对应的物理页框和结束物理地址对应的物理页框保存在一个数组中，建立物理页框物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系；

将所有机器物理内存地址映射到操作系统内核的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

优选地，输入/输出请求处理模块具体用于：

当客户操作系统的文件系统中有输入/输出请求时，通过超级调用获取段所在页面的物理页框，并将物理页框放置到输入/输出共享环的seg结构中；

宿主操作系统前端驱动通过事件通道告知宿主操作系统后端由输入/输出请求到来；

宿主操作系统后端取出存放在seg结构中的物理页框，根据对应关系获取物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

优选地，输入/输出请求处理模块具体用于：

在Xen中增加一个超级调用号；

通过客户操作系统通过页帧号获取函数调用获取页面的页帧号，通过调用请求函数向Xen发起超级调用请求，并将页面对应的页帧号发送给Xen；

通过Xen根据超级调用请求，利用超级调用处理函数判断是否调用超级调用号，在判断为是的情况下，根据客户操作系统发送的页帧号，从客户物理页面到机器页面的映射表中获取该页帧号对应的物理页框，并将该物理页框通过通知函数通知客户操作系统。

优选地，上述装置进一步包括：

全映射判断模块，用于在宿主操作系统和客户操作系统中分别保存一个预定变量，在宿主操作系统和客户操作系统中的预定变量均设置为采用全映射方式的情况下，确定采用全映射方式。

本发明有益效果如下：

通过在Dom0初始化时，将所有机器物理内存映射到自己的地址空间，建立mfn与虚拟地址的对应关系。当前端I/O请求到来时，直接通过这个对应关系找到mfn对应的页面(page)，解决了现有技术中Xen虚拟化系统中半虚拟化磁盘驱动和半虚拟化网络驱动中Domain间内存映射带来的较大开销，而导致的虚拟化系统性能不高的问题，减少了Domain间的内存映射，并且在很大程度上减少了I/O虚拟化中的资源损耗，有效的缩短了半虚拟化I/O请求处理的时间，显著提高了Xen系统中半虚拟化网络设备和半虚拟化磁盘设备的性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是现有技术中Xen虚拟化系统中I/O虚拟化前后端交互的示意图；

图2是本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射方法的流程图；

图3是本发明实施例的采用全映射方法进行I/O虚拟化前后端交互的示意图；

图4是本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中Xen虚拟化系统中半虚拟化磁盘驱动和半虚拟化网络驱动中Domain间内存映射带来的较大开销，而导致的虚拟化系统性能不高的问题，本发明提供了一种Xen虚拟化系统的全映射方法及装置，在Dom0初始化时，将所有机器物理内存映射到自己的地址空间，建立mfn与虚拟地址的对应关系。当前端I/O请求到来时，直接通过这个对应关系找到mfn对应的page，然后进行I/O请求提交等操作。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种Xen虚拟化系统的全映射方法，图2是本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射方法包括如下处理：

步骤201，在Dom0初始化时，建立物理页框mfn与Dom0虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；

步骤201具体包括如下处理：步骤2011，在Dom0初始化时，遍历所有的内存块，对于随机存取存储器RAM类型的内存块，将每个内存块的起始物理地址对应的mfn和结束物理地址对应的mfn保存在一个数组中，建立物理页框mfn与Dom0虚拟地址的对应关系；步骤2012，将所有机器物理内存地址映射到操作系统内核的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

步骤202，接收前端输入/输出I/O请求，通过对应关系获取相应mfn对应的页面，并进行I/O请求提交。

步骤202具体包括如下处理：步骤2021，当DomU的文件系统中有I/O请求时，通过超级调用获取段所在页面的mfn，并将mfn放置到I/O共享环的seg结构中；步骤2022，Dom0前端驱动通过事件通道告知Dom0后端由I/O请求到来；步骤2023，Dom0后端取出存放在seg结构中的mfn，根据对应关系获取mfn对应的页面，并进行I/O请求提交。需要说明的是，seg结构是指：structblkif_request_segment类型的seg结构数组(以下简称seg结构)。

在上述步骤2021中，通过超级调用获取段所在页面的mfn具体包括：

1、在Xen中增加一个超级调用号；

2、DomU通过函数page_to_pfn()调用获取页面的pfn，通过函数HYPERVISOR_hvm_op()向Xen发起超级调用请求，并将页面对应的pfn发送给Xen；

3、Xen根据超级调用请求，利用超级调用处理函数判断是否调用超级调用号，在判断为是的情况下，根据DomU发送的pfn，从P2M表中获取该pfn对应的mfn，并将该mfn通过函数copy_to_guest()通知DomU。

优选地，在本发明实施例中，可以在Dom0和DomU中分别保存一个预定变量，在Dom0和DomU中的预定变量均设置为采用全映射方式的情况下，确定采用全映射方式。

以下对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

根据本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射方法具体包括如下处理：

步骤A，Dom0初始化时，遍历所有的e820内存块，对于RAM类型的内存，将每块内存的起始物理地址对应的mfn和结束物理地址对应的mfn保存在一个数组中，从而建立Dom0虚拟地址与mfn的对应关系。

步骤B，将物理内存地址映射到kernel的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

步骤C，当DomU的文件系统中有I/O请求时，不再通过授权表操作将页面授权给后端，而是通过超级调用获取segment所在page的mfn，并放到I/O共享环的seg结构中。获取page对应mfn的具体方法是：在Xen中增加一个超级调用号。DomU首先通过page_to_pfn()调用获取page的pfn，然后通过HYPERVISOR_hvm_op()向Xen发起超级调用请求，同时将page对应的pfn发给Xen。Xen在超级调用处理函数中，判断如果是该超级调用号，就根据DomU传来的pfn，从P2M表中找到该pfn对应的mfn，并将该mfn通过copy_to_guest()告诉DomU。

步骤D，Dom0前端驱动通过事件通道告知Dom0后端有I/O请求到来。

步骤E，后端收到事件通道消息后，进入I/O请求处理流程。

步骤F，在I/O处理流程中，为了节省Domain间内存映射的资源消耗，不将seg结构中的授权索引映射到Dom0的地址空间中，而是取出步骤C中放在seg结构中的mfn，然后根据步骤A建立的Dom0虚拟地址与mfn的对应关系，找到mfn对应的page。这样，就可以避免了使用Domain间的内存映射，减少了资源消耗。

步骤G，建立BIO请求，提交给真实物理设备。

通过上述处理，一个DomU中发起的I/O请求就经过全映射机制完成了。

以下结合附图，对本发明上述技术方案进行举例说明。

图3是本发明实施例的采用全映射方法进行I/O虚拟化前后端交互的示意图，如图3所示，具体包括如下处理：

步骤1，Dom0在初始化时遍历e820内存块，建立虚拟地址与mfn的对应关系。

步骤2，将物理地址映射到虚拟地址空间，更新配置结构、P2M表。

步骤3，在Dom0和DomU中分别保存一个变量feature_direct，用来判断是否采用全映射方案，以防止前后端驱动不一致带来的问题。

步骤4，当前端设备准备好后，在talk_to_backend()中调用xenbus_printf()将前端feature_direct设置为1。当后端设备状态变化时，Dom0调用xenbus_printf()将后端feature_direct变量设置为1，并将xenbus状态设置为connected。

步骤5，DomU前端检测到后端状态为connected，调用xenbus_gather获取后端feature_direct值，并将xenbus状态设置为connected。

步骤6，Dom0后端检测到前端状态为connected，调用xenbus_gather获取前端feature_direct值。这样，前端、后端驱动只有在对端也设置了feature_direct为1的情况下，才会使用全映射，否则使用现有方案。

步骤7，DomU前端驱动收到I/O请求。在blkif_queue_request()之前按现有方案进行处理。

步骤8，在Xen中增加一个超级调用号。DomU前端驱动在blkif_queue_request()中，对于每一个segment，首先通过page_to_pfn()调用获取page的pfn，然后通过HYPERVISOR_hvm_op()(将page对应的pfn作为参数)向Xen发起超级调用请求。Xen在超级调用处理函数中，根据传来的DomU的pfn，从P2M表中找到该pfn对应的mfn，并将该mfn通过copy_to_guest()返回给DomU。

步骤9，DomU前端驱动通过事件通道通知后端有I/O请求。Dom0后端驱动在dispatch_rw_block_io()之前与现有方案是一样的。

步骤10，Dom0后端驱动在dispatch_rw_block_io()中，对于每个segment，通过步骤1中建立的虚拟地址与mfn之间的关系，找到mfn对应的pfn，然后通过pfn_to_page找到与mfn对应的page。剩余流程与现有方案一致。

步骤11，建立BIO请求，提交给真实物理设备。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，减少了Domain间的内存映射，并且在很大程度上减少了I/O虚拟化中的资源损耗，有效的缩短了半虚拟化I/O请求处理的时间，显著提高了Xen系统中半虚拟化网络设备和半虚拟化磁盘设备的性能。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种Xen虚拟化系统的全映射装置，图4是本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射装置的结构示意图，如图4所示，根据本发明实施例的Xen虚拟化系统的全映射装置包括：对应关系建立模块40、以及I/O请求处理模块42，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

对应关系建立模块40，用于在Dom0初始化时，建立物理页框mfn与Dom0虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；对应关系建立模块40具体用于：

在Dom0初始化时，遍历所有的内存块，对于随机存取存储器RAM类型的内存块，将每个内存块的起始物理地址对应的mfn和结束物理地址对应的mfn保存在一个数组中，建立物理页框mfn与Dom0虚拟地址的对应关系；

将所有机器物理内存地址映射到操作系统内核的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

I/O请求处理模块42，用于接收前端输入/输出I/O请求，通过对应关系获取相应mfn对应的页面，并进行I/O请求提交。I/O请求处理模块42具体用于：

当DomU的文件系统中有I/O请求时，通过超级调用获取段所在页面的mfn，并将mfn放置到I/O共享环的seg结构中；

通过Dom0前端驱动利用事件通道告知Dom0后端由I/O请求到来；

通过Dom0后端取出存放在seg结构中的mfn，根据对应关系获取mfn对应的页面，并进行I/O请求提交。

具体地，I/O请求处理模块42通过超级调用获取段所在页面的mfn具体需要进行如下处理：

在Xen中增加一个超级调用号；

通过DomU利用函数page_to_pfn()调用获取页面的pfn，利用函数HYPERVISOR_hvm_op()向Xen发起超级调用请求，并将页面对应的pfn发送给Xen；

通过Xen根据超级调用请求，利用超级调用处理函数判断是否调用超级调用号，在判断为是的情况下，根据DomU发送的pfn，从P2M表中获取该pfn对应的mfn，并将该mfn通过函数copy_to_guest()通知DomU。

优选地，根据本发明实施例的上述装置还可以进一步包括：

全映射判断模块，用于在Dom0和DomU中分别保存一个预定变量，在Dom0和DomU中的预定变量均设置为采用全映射方式的情况下，确定采用全映射方式。

综上所述，通过在Dom0初始化时，将所有机器物理内存映射到自己的地址空间，建立mfn与虚拟地址的对应关系。当前端I/O请求到来时，直接通过这个对应关系找到mfn对应的page，解决了现有技术中Xen虚拟化系统中半虚拟化磁盘驱动和半虚拟化网络驱动中Domain间内存映射带来的较大开销，而导致的虚拟化系统性能不高的问题，减少了Domain间的内存映射，并且在很大程度上减少了I/O虚拟化中的资源损耗，有效的缩短了半虚拟化I/O请求处理的时间，显著提高了Xen系统中半虚拟化网络设备和半虚拟化磁盘设备的性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的客户端中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个客户端中。可以把实施例中的模块组合成一个模块，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者客户端的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的加载有排序网址的客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种Xen虚拟化系统的全映射方法，其特征在于，包括：

在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；

接收前端输入/输出请求，通过所述对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间具体包括：

在宿主操作系统初始化时，遍历所有的内存块，对于随机存取存储器类型的内存块，将每个内存块的起始物理地址对应的物理页框和结束物理地址对应的物理页框保存在一个数组中，建立物理页框物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系；

将所有机器物理内存地址映射到操作系统内核的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收前端输入/输出请求，通过所述对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交具体包括：

当客户操作系统的文件系统中有输入/输出请求时，通过超级调用获取段所在页面的物理页框，并将所述物理页框放置到输入/输出共享环的seg结构中；

宿主操作系统前端驱动通过事件通道告知宿主操作系统后端由输入/输出请求到来；

所述宿主操作系统后端取出存放在seg结构中的所述物理页框，根据所述对应关系获取所述物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过超级调用获取段所在页面的物理页框具体包括：

在Xen中增加一个超级调用号；

客户操作系统通过页帧号获取函数调用获取页面的页帧号，通过调用请求函数向所述Xen发起超级调用请求，并将所述页面对应的页帧号发送给所述Xen；

所述Xen根据所述超级调用请求，利用超级调用处理函数判断是否调用所述超级调用号，在判断为是的情况下，根据客户操作系统发送的所述页帧号，从客户物理页面到机器页面的映射表中获取该页帧号对应的物理页框，并将该物理页框通过通知函数通知客户操作系统。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在宿主操作系统和客户操作系统中分别保存一个预定变量，在宿主操作系统和客户操作系统中的所述预定变量均设置为采用全映射方式的情况下，确定采用全映射方式。

6.一种Xen虚拟化系统的全映射装置，其特征在于，包括：

对应关系建立模块，用于在宿主操作系统初始化时，建立物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系，将所有机器物理内存地址映射到自己的虚拟地址空间；

输入/输出请求处理模块，用于接收前端输入/输出请求，通过所述对应关系获取相应物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，对应关系建立模块具体用于：

在宿主操作系统初始化时，遍历所有的内存块，对于随机存取存储器类型的内存块，将每个内存块的起始物理地址对应的物理页框和结束物理地址对应的物理页框保存在一个数组中，建立物理页框物理页框与宿主操作系统虚拟地址的对应关系；

将所有机器物理内存地址映射到操作系统内核的虚拟地址空间，更新映射需要的配置结构。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，输入/输出请求处理模块具体用于：

当客户操作系统的文件系统中有输入/输出请求时，通过超级调用获取段所在页面的物理页框，并将所述物理页框放置到输入/输出共享环的seg结构中；

宿主操作系统前端驱动通过事件通道告知宿主操作系统后端由输入/输出请求到来；

所述宿主操作系统后端取出存放在seg结构中的所述物理页框，根据所述对应关系获取所述物理页框对应的页面，并进行输入/输出请求提交。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，输入/输出请求处理模块具体用于：

在Xen中增加一个超级调用号；

通过客户操作系统通过页帧号获取函数调用获取页面的页帧号，通过调用请求函数向所述Xen发起超级调用请求，并将所述页面对应的页帧号发送给所述Xen；

通过所述Xen根据所述超级调用请求，利用超级调用处理函数判断是否调用所述超级调用号，在判断为是的情况下，根据客户操作系统发送的所述页帧号，从客户物理页面到机器页面的映射表中获取该页帧号对应的物理页框，并将该物理页框通过通知函数通知客户操作系统。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

全映射判断模块，用于在宿主操作系统和客户操作系统中分别保存一个预定变量，在宿主操作系统和客户操作系统中的所述预定变量均设置为采用全映射方式的情况下，确定采用全映射方式。