CN110597597B - 硬件的虚拟化方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了硬件的虚拟化方法、系统、装置及存储介质，涉及计算机领域。该方法包括：根据硬件的种类生成n种虚拟硬件；分别为每种虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口；根据虚拟化指令分别调用每种虚拟硬件的查询接口，对每种虚拟硬件的功能进行查询，选择m种目标虚拟硬件；将选择的全部目标虚拟硬件进行组合，得到虚拟设备。本发明能够通过将虚拟硬件根据功能进行组合的方式生成具有特定功能的虚拟设备，能够通过更换虚拟硬件的方式方便地更改虚拟设备的功能，并且由于统一定义了功能接口和查询接口，可以使虚拟出的虚拟硬件在不同的系统中运行变为可能，提高了虚拟机的实用性。

Description

硬件的虚拟化方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及硬件的虚拟化方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

目前，虚拟机只能针对某种特定架构实现，例如，VMWare/VirtualBox等虚拟化软件，只能对电脑硬件进行模拟，安卓模拟器只能对手机的安卓系统进行模拟，而模拟器模拟出的虚拟机的功能是固定的，不够灵活，并且因为串口不通用，导致一个模拟器模拟出的硬件不能直接在另一个虚拟机上使用，影响了虚拟机的实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供硬件的虚拟化方法、系统、装置及存储介质。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种硬件的虚拟化方法，包括：

确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数；

根据每种所述虚拟硬件的功能，分别为每种所述虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口；

获取虚拟化指令，根据所述虚拟化指令分别调用每种所述虚拟硬件的查询接口，对每种所述虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n；

通过调用选择的全部所述目标虚拟硬件的功能接口将选择的全部所述目标虚拟硬件进行组合，得到虚拟设备。

本发明的有益效果是：本发明提供的硬件虚拟化方法，通过模块化的方式生成虚拟硬件，并定义统一的功能接口和查询接口，能够通过将虚拟硬件根据功能进行组合的方式生成具有特定功能的虚拟设备，能够通过更换虚拟硬件的方式方便地更改虚拟设备的功能，并且由于统一定义了功能接口和查询接口，可以使虚拟出的虚拟硬件在不同的系统中运行变为可能，提高了虚拟机的实用性。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种硬件的虚拟化系统，包括：

生成单元，用于确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数；

定义单元，用于根据每种所述虚拟硬件的功能，分别为每种所述虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口；

查询单元，用于获取虚拟化指令，根据所述虚拟化指令分别调用每种所述虚拟硬件的查询接口，对每种所述虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n；

组合单元，用于通过调用所述功能接口将选择的全部所述目标虚拟硬件进行组合。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述技术方案所述的硬件的虚拟化方法。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种硬件的虚拟化装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，实现如上述技术方案所述的硬件的虚拟化方法。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明硬件的虚拟化方法的实施例提供的流程示意图；

图2为本发明硬件的虚拟化方法的其他实施例提供的虚拟硬件组合示意图；

图3为本发明硬件的虚拟化系统的实施例提供的结构框架示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明硬件的虚拟化方法的实施例提供的流程示意图，该硬件的虚拟化方法包括：

S1，确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数。

需要说明的是，虚拟硬件可以包括：虚拟CPU、虚拟内存、虚拟硬盘、虚拟软盘、虚拟光驱、虚拟显卡、虚拟网卡、虚拟键盘、虚拟鼠标、虚拟u盘等，例如，虚拟光驱就是对光驱的虚拟，这些虚拟硬件可以通过现有的虚拟化技术实现。

S2，根据每种虚拟硬件的功能，分别为每种虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口。

应理解，除功能接口和查询接口外，每种虚拟硬件还应包括必要的输入接口和输出接口。通过调用查询接口，能够获取对应虚拟硬件的相关接口信息，包括：版本号、类别、支持的功能和支持的功能接口等。当需要使用虚拟硬件时，可以通过调用查询接口查询虚拟硬件，然后根据返回的结果决定使用哪个虚拟硬件。

需要说明的是，虚拟硬件的功能指的是该虚拟硬件所能够实现的功能，例如，虚拟内存的功能就是数据存储功能，那么其功能接口可以包括读取内存接口和写入内存接口。

优选地，可以通过脚本的方式定义功能接口和查询接口。

S3，获取虚拟化指令，根据虚拟化指令分别调用每种虚拟硬件的查询接口，对每种虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n。

应理解，虚拟化指令指的是用户输入的将虚拟硬件组合起来的指令，例如，用户想虚拟出一台主机，那么需要虚拟光驱、虚拟内存、虚拟显卡等虚拟硬件，在接收到虚拟化指令后，分别调用每种虚拟硬件的查询接口，查询所需的内存功能、光驱功能、显卡功能等，然后选择具有相应功能的虚拟硬件。

S4，通过调用选择的全部目标虚拟硬件的功能接口将选择的全部目标虚拟硬件进行组合，得到虚拟设备。

应理解，选择的目标虚拟硬件可以通过接口进行组合，共同实现虚拟设备的功能。

例如，如图2所示，提供了一种示例性的虚拟硬件组合示意图，其中虚拟设备VE1由虚拟硬件VH1、VH1和VH3组合实现，虚拟设备VE2由虚拟硬件VH1、VH2和VH7组合实现。

本实施例提供的硬件虚拟化方法，通过模块化的方式生成虚拟硬件，并定义统一的功能接口和查询接口，能够通过将虚拟硬件根据功能进行组合的方式生成具有特定功能的虚拟设备，能够通过更换虚拟硬件的方式方便地更改虚拟设备的功能，并且由于统一定义了功能接口和查询接口，可以使虚拟出的虚拟硬件在不同的系统中运行变为可能，提高了虚拟机的实用性。

可选地，在一些实施例中，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件之后，还可以包括：

获取功能需求信息；

判断第一目标虚拟硬件的功能是否满足功能需求信息中对应的第一功能需求；

如果不能满足，确定第一目标虚拟硬件的功能满足第一功能需求所需的第一目标虚拟硬件的数量；

将全部第一目标虚拟硬件进行组合；

其中，第一目标虚拟硬件为根据查询结果选择的m种目标虚拟硬件中的任意一种目标虚拟硬件。

需要说明的是，功能需求信息是用户输入的对虚拟硬件实现功能的需求，例如，假设用户需要模拟一个内存为2GB的虚拟内存，那么2GB的虚拟内存就是功能需求信息。

例如，假设已有的虚拟内存是容量是1GB，那么经过判断，发现虚拟内存的功能不能满足2GB虚拟内存的需求，于是通过分析确定2个虚拟内存的容量能够满足功能需求，于是可以将2个虚拟内存进行组合，作为一个整体，实现2GB虚拟内存的功能。在读内存的时候，分别读两个内存；写内存的时候，分别写两个内存，然后可以通过脚本对外提供标准的查询、读、写内存接口。从外面看来，只有标准的内存接口，两个1G的接口不对外暴露。

应理解，假设用户需要虚拟一个虚拟主机，那么需要多种虚拟硬件，可以分别对这些虚拟硬件是否满足需求进行判断并组合。

通过对虚拟硬件的功能需求进行判断，然后对不满足功能需求的虚拟硬件进行组合，能够提高本发明的实用性。

可选地，在一些实施例中，获取虚拟化指令，根据虚拟化指令分别调用每种虚拟硬件的查询接口，对每种虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n，具体可以包括：

获取虚拟化指令，从虚拟化指令中提取所需要的目标功能；

调用第二虚拟硬件的查询接口，对第二虚拟硬件的功能进行查询，判断第二虚拟硬件的功能是否符合目标功能；

如何是，则选择第二虚拟硬件；

其中，第二虚拟硬件为全部虚拟硬件中的任意一种虚拟硬件，共选择m种目标虚拟硬件，m≤n。

可选地，在一些实施例中，确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数，具体可以包括：

确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类确定待虚拟化的n种功能；

通过脚本生成执行n种功能的n种程序，每种程序对应执行一种功能，得到n种虚拟硬件，n为硬件的种类数。

通过脚本实现硬件的虚拟化，可以提高虚拟硬件的适用范围，由于脚本可以跨平台，因此，通过脚本实现的虚拟硬件也可以不经修改在多个平台上使用，实现了不同平台之间的互通。

可选地，在一些实施例中，根据每种虚拟硬件的功能，分别为每种虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口，具体可以包括：

根据每种虚拟硬件的功能，通过脚本分别为每种虚拟硬件定义对应的功能接口、查询接口或其他接口。

例如，接口可以包括查询厂商，序列号，读写磁道，复位，读写缓存，读写端口，DMA传送，查询电量，关机，设置频率，设置密码等。

通过脚本定义功能接口和查询接口，具有方便快捷的优点，能够根据用户的需求定义接口，并且有利于接口的标准统一化，解决了因不同厂商/虚拟硬件调用不同的接口，完全不能通用的问题。

可选地，在一些实施例中，还可以包括：

当得到至少两个虚拟设备时，通过调用全部虚拟设备的功能接口，将全部虚拟设备进行组合。

由于本发明中的接口是通过脚本定义的，因此，本发明不仅能够实现不同虚拟硬件之间的组合，还能够通过统一的接口实现不同虚拟设备之间的组合，从而通过不同的虚拟设备进行配合，实现更多的功能，打破不同虚拟机之间的壁垒，使不同的虚拟机也能共同协作，完成同一任务。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

如图3所示，为本发明硬件的虚拟化系统的实施例提供的结构框架示意图，该硬件的虚拟化系统包括：

生成单元1，用于确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数；

定义单元2，用于根据每种虚拟硬件的功能，分别为每种虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口；

查询单元3，用于获取虚拟化指令，根据虚拟化指令分别调用每种虚拟硬件的查询接口，对每种虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n；

组合单元4，用于通过调用功能接口将选择的全部目标虚拟硬件进行组合。

可选地，在一些实施例中，组合单元4还可以用于获取功能需求信息，判断第一目标虚拟硬件的功能是否满足功能需求信息中对应的第一功能需求，如果不能满足，确定第一目标虚拟硬件的功能满足第一功能需求所需的第一目标虚拟硬件的数量，将全部第一目标虚拟硬件进行组合。

其中，第一目标虚拟硬件为根据查询结果选择的m种目标虚拟硬件中的任意一种目标虚拟硬件。

可选地，在一些实施例中，组合单元4具体可以用于获取虚拟化指令，从虚拟化指令中提取所需要的目标功能，调用第二虚拟硬件的查询接口，对第二虚拟硬件的功能进行查询，判断第二虚拟硬件的功能是否符合目标功能，如何是，则选择第二虚拟硬件。

其中，第二虚拟硬件为全部虚拟硬件中的任意一种虚拟硬件，共选择m种目标虚拟硬件，m≤n。

可选地，在一些实施例中，生成单元1具体可以用于确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类确定待虚拟化的n种功能，通过脚本生成执行n种功能的n种程序，每种程序对应执行一种功能，得到n种虚拟硬件，n为硬件的种类数。

可选地，在一些实施例中，定义单元2具体可以用于根据每种虚拟硬件的功能，通过脚本分别为每种虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口。

可选地，在一些实施例中，还可以包括：

设备组合单元4，用于当得到至少两个虚拟设备时，通过调用全部虚拟设备的功能接口，将全部虚拟设备进行组合。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

需要说明的是，上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。

在本发明的其他实施例中，还提供一种存储介质，存储介质中存储有指令，当计算机读取指令时，使计算机执行如上述任意实施例所述的硬件的虚拟化方法。

在本发明的其他实施例中，还提供一种硬件的虚拟化装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序，实现如上述任意实施例所述的硬件的虚拟化方法。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种硬件的虚拟化方法，其特征在于，包括：

确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数；

根据每种所述虚拟硬件的功能，分别为每种所述虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口；

获取虚拟化指令，根据所述虚拟化指令分别调用每种所述虚拟硬件的查询接口，对每种所述虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n；

根据查询结果选择m种目标虚拟硬件之后，还包括：

获取功能需求信息；

判断第一目标虚拟硬件的功能是否满足所述功能需求信息中对应的第一功能需求；

如果不能满足，确定所述第一目标虚拟硬件的功能满足所述第一功能需求所需的所述第一目标虚拟硬件的数量；

将全部所述第一目标虚拟硬件进行组合；

其中，所述第一目标虚拟硬件为根据查询结果选择的m种目标虚拟硬件中的任意一种目标虚拟硬件；

通过调用选择的全部所述目标虚拟硬件的功能接口将选择的全部所述目标虚拟硬件进行组合，得到虚拟设备；

确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数，具体包括：

确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类确定待虚拟化的n种功能；

通过脚本生成执行所述n种功能的n种程序，每种程序对应执行一种功能，得到n种虚拟硬件，n为硬件的种类数。

2.根据权利要求1所述的硬件的虚拟化方法，其特征在于，获取虚拟化指令，根据所述虚拟化指令分别调用每种所述虚拟硬件的查询接口，对每种所述虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n，具体包括：

获取虚拟化指令，从所述虚拟化指令中提取所需要的目标功能；

调用第二虚拟硬件的查询接口，对所述第二虚拟硬件的功能进行查询，判断所述第二虚拟硬件的功能是否符合所述目标功能；

如何是，则选择所述第二虚拟硬件；

其中，所述第二虚拟硬件为全部所述虚拟硬件中的任意一种虚拟硬件，共选择m种目标虚拟硬件，m≤n。

3.根据权利要求1或2所述的硬件的虚拟化方法，其特征在于，根据每种所述虚拟硬件的功能，分别为每种所述虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口，具体包括：

根据每种所述虚拟硬件的功能，通过脚本分别为每种所述虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口。

4.根据权利要求1所述的硬件的虚拟化方法，其特征在于，还包括：

当得到至少两个虚拟设备时，通过调用全部所述虚拟设备的功能接口，将全部所述虚拟设备进行组合。

5.一种硬件的虚拟化系统，其特征在于，包括：

生成单元，用于确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类生成n种虚拟硬件，n为硬件的种类数；

定义单元，用于根据每种所述虚拟硬件的功能，分别为每种所述虚拟硬件定义对应的功能接口和查询接口；

查询单元，用于获取虚拟化指令，根据所述虚拟化指令分别调用每种所述虚拟硬件的查询接口，对每种所述虚拟硬件的功能进行查询，根据查询结果选择m种目标虚拟硬件，m≤n；

组合单元，用于通过调用所述功能接口将选择的全部所述目标虚拟硬件进行组合；

所述查询单元还包括：

获取功能需求信息；

判断第一目标虚拟硬件的功能是否满足所述功能需求信息中对应的第一功能需求；

如果不能满足，确定所述第一目标虚拟硬件的功能满足所述第一功能需求所需的所述第一目标虚拟硬件的数量；

将全部所述第一目标虚拟硬件进行组合；

其中，所述第一目标虚拟硬件为根据查询结果选择的m种目标虚拟硬件中的任意一种目标虚拟硬件；

生成单元具体用于确定待虚拟化的硬件的种类，根据硬件的种类确定待虚拟化的n种功能，通过脚本生成执行n种功能的n种程序，每种程序对应执行一种功能，得到n种虚拟硬件，n为硬件的种类数。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的硬件的虚拟化方法。

7.一种硬件的虚拟化装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，实现如权利要求1至4中任一项所述的硬件的虚拟化方法。

Images