TW200416604A - Methods and systems to control virtual machines - Google Patents

Description

200416604 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 且特別係闕 VM)之操作 本發明之實施例大致上係關於電腦系統 於電腦系統内之虛擬機（Virtual Machine， I无别技術】 個虛擬機（Virtual Maehine，vm)之結構在 係刀告卜個實際機器，使 广上 的，且呈現屮4门〇 卜万的硬肢係為分時 ㈣ 見出如同-或多個獨立操作之虛擬機 機監視器（Virt丨ial M ,. 個虛擬 個電腦上日r Machlne Μοηι如，麵）係執行於— 糸便利其他軟體分離該-或多個虛擬機一 一個虛擬機係、可以作以—個自我包含之平臺=母 己的作業系統及應用軟體。執行於一個 =其自 於此集體稱為賓客軟體。 虚㈣上之軟體係 該賓客軟體係期望操作如同該賓客軟 的電腦上執行而非於一個虛擬機上執行 =用 體係期望控制不同的事件且接取該電腦（例二：各軟 :以體資源。該實體機器之該些硬體資二；:=) 或夕個處理器、駐留於 ^3 - ，快取記憶體，及盆… （控制暫存器 中之钍構 八凡牛、記憶體（及駐留於記恃體 資源（例如輪入—輪中狀罢、 只體機咨中之 ，例外，平臺事件心。该些事件係可以包含中斷 事件（例如，起始化（刪）或者系統管理 200416604 中斷（SMI)及類似物）。 該虛擬機監視器係可以隨著該膏雕 在哭少+莊 返者Θ只月豆機為之記憶體及暫 …要，而將賓客軟體狀態於該些裝置之中交換進來 及父換出去。該虛擬機於葙哭备 、 視“可以藉由允許直接存取下 方之只肢機器而加強一個虛擬機 α . t >又月匕 田一個择作得於 限制軟體存取該實體機器之非 ..... 實施時，或者當操作將不利用2 於該賓客軟體中 之音亥實體n 4 擬機監視器想維持控制 :體心'中之硬體資源時，此係可以特別地適合。 :當-個賓客操作可以影響該虛擬機監視器或者任一 個非執仃之虛擬機之正確執 執仃π，该虛擬機監視器係重新 取仔控制。通常，該虛擬 切θ丕少△ 鞭钱|視為係檢查如此之操作，確 W疋否在允許下方之實體機器 -4t. 40 ,, 心〜你作坎者代表一個賓客 杈作之前，一個問題 、 於Λ /认丨„ 举例而5，該賓客存取 :則出衣置時’當其企圖改變機器結構時（例如 由改變控制暫存器值），當宜八 （例如错 及類似狀況時，物機” 體之某些部分 。 以擬“視器係可能需要重新取得控制 支援虛擬機之彳令> ^目1 砝 ” 見有糸統係使用一個固定格式之 稱為個/執行環境’該固定格式結構於此 柄為一個虛擬機控制結構（v

Structure，VMCS )。卞声； ac me Control 之-個區域之内’且係包含：舉例而言，賓客之狀能穴 虛擬機監視器之狀能， 心忒 狀心 及彳日不在哪些狀態下該虛擬棬歆 器於賓客執行期 ^鞭钱1視 月間係想要重新取得控制之控制資訊。於該 10 200416604 貫體機器中之該（些）處理器係讀取由該虛擬機控制 t來之資訊，以確認該虛擬機及該虛擬機監視器之執行譬 境’且在該虛擬機監視器之控制之下，限制該： 行為。 版之 …傳統之結構係定位該虛擬機控制結構於該實體機器之 4:丨思體之中’且係允許該虛擬機監視器使用一般的記 體讀取及寫入指令而存取該記憶體。對於此理由，擬、 機控制結構之㈣Μ必彡諸構上U於該處判指= 結構之中（且以類似於其他系統結構及指令編石馬之方式， 編吕丁於規格書或者手冊之中）。該虛擬機監視器係直接編 碼於該些規格蚩夕Φ ^ . 曰 。该、、、°構係限制實施支援該虛擬機監 之二理器之彈性。因為該虛擬機控制結構之形式係於 冓疋義所以一個特定的處理器之實施之微結構係由 ^效能、可擴展性、相容性、保密性及類似情況，而不能 作該虛擬機控制結構之資料之格式上、内容上、組織上、 f者储存需要上之改變，而亦不需要對於虛擬機監視器之 貫施之設置的基礎作對應之修改。 二 更有彈性的虛擬機結構的實施方式係有其需要 〆更有彈的虛擬機結構的實施方式係不固定地連接至 該些實體機器飞下方的實施結才籌。 【發明内容】 根據本發明> ho 1 月之一個硯點，其係提供一種致動虛擬機控 制結構之方法，立及 /、，、含下列步驟：藉由一個虛擬機監視 2UU41b6U4 二：决疋用於-個虛擬機控制結構所需之儲存 如i、-個處理器一個指引至—個記 小，及 記憶體區域係至少盥用於兮卢 〜旦。。或之指標器，該 大小-樣大。’、…虛M機控制結構所需之館存器 根據本發明之另一個觀點，发 控制結構之方法，其係包含下列重存取虛擬機

視器而執行-個虛擬機控制結構二:：由T 成分。 存取-個虛擬機控制結構組成 根據本發明之另一個觀點， 系統，其伟包合.^ 八係鈇i、一種虛擬機控制 /、係包3 •—個虛擬機監視器，其 一個虛擬機控制結構而控 s +至少 少一個虛擬機之每一個伟由個虚㈣，其中，該至 匕制’-個處理器，其係存取—個 菁所 含與該虛擬機控制結構相關之儲存位置:。且：中，子:'係包 機監視器係使用虛擬機 八，忒虛擬 機控制結構之每-個 4存取指令以存取該些虛擬 :據本發明之另—個觀點’其係提供 關“之機器可存取媒體之物件，其中，當二2 :時，係造成-個包含至少一個 二二 令相關之-個儲機監視器接收而來之存取指 之存取指令之=位確認由該虛擬機監視器接收而來 /式’確認與滿足該存取指令之資料相關之 12 ZUU4100U4 :料格式；及假如該資料係不為—個以結構 式，則於處理該存取沪入 <貝枓格 以結構定義之㈣格式。 、科成為该 【實施方式】 將敘述一個新穎的虛擬之控結 貫施例之詳細說明之中^ #於下列 成本發明之一部分， 口式係形

阳以 其係以例示之方式顯示，而非作A 限制之用，本發 叩非作為 … (特疋貫施例係可以被實施。這此每# 例係敘述足夠詳細 k二具知 使侍热習該項技術者能夠瞭解其内容 北丁从戶、施，且可以晻醢 範_之下，盆他~ =解的疋’在不偏離本發明之精神及 電性上之^/ 係可以被使用且結構上、邏輯上及 被認為有限制性的咅羞 兒月係不 之範圍係僅由後附申士主皇工丨^ 月之貝％例 1叉丨仃T 5月專利範圍所界定。 一個虛擬機監視哭伤。馆八雜 #妒舻r “ ^ 口口，、主見刀離之一或多個虛擬機給其 他权體（賓客軟體”，“ 負客 ，或者類似的“賓客，， )。該虛擬機監視器#供 、 兄口口係此夠對於不同的賓客提供 不同的分離。每一個窑令於#々 J ^ ^ 負各係期王呈現於該虛擬機中之該硬 體平堂之全部功能可# 力月匕T以被其使用。舉例而言，該賓客係 =1!於該虛擬機中之該處理器及平臺之結構而存取 所有θ存斋、快取記情靜 u版結構、輪入/輸出裝置，記 體及類似物。再者，每一 尤匕 ο負各係期望處理許多不同 件’諸如例外，中斷及 十至箏件（例如，起始化（INIT) 13 200416604 及系統管理中斷（SMI ))。 這些貢源及事件之某肚資源 ，，m ^ ^ . 一貝你及事件係為具有特權的 ’ 口為其係必須由該虛擬機政 钱皿視益所官理以確保虛擬機 之正確插作且保護該虛擬機監視器及其他虛擬機。對於且 有特權之資源及事件而古， 、 " 雕 〇 μ虛擬機監視器係便利賓客軟 肢所期2功能同時維持對於這些資源及事件之最終控制 。對於賓客軟體便利功能之行動俜可以包人於 ,g ^ ^ 係了包3於该虛擬機監 之部件上之廣泛範圍的活動。該虛擬機監 及其之特性係不限制本發明之不同實施例的範圍。 當賓客軟體係存取具有特權之資源或者一個一個具有 特權之事件係產生時，押劍 /、 。由該賓客軟體轉換押制$u 铖里視杰 擬機離開。於便料資監視器係稱為一個虛 使和及貝源存取或者適當地處理該事 。亥虛擬機&視益係可以將控制送回至該賓客軟體。由該 ;擬機監視器轉移控制至該賓客軟體係稱為—個虛擬機： 該虛擬機控制結構（VlrtuaI Machine structure, VMCS ) A ^ 」係為一個以結構定義之結構，且向 =舉例而言’賓客軟體之狀態，該虛擬機監視器之狀能 ，“在哪些狀態下該虛擬機監視器係想要防 ； 行之㈣資訊，以及關於該最近之虛擬機之離開之^執 於目則之系統中，正好匹配該以結構定義之社構的， 機控制結構之-項表示将“…義之、、、。構的该虛擬 、/、’、4方；纪fe體之中。於該實體幾 之該處理器係讀取由該虛擬機控制結構而來之資訊，以確 14 200416604 認該虛擬機之該執行環境及限制其之行為。 於負客執行期間，該處理器係詢問 J u力、邊虛擬機控制結 構中之該控制資訊，以確認哪些賓客之行動（例如，某^ 指令之執行，某些例外之發生等等）及事件（例如，;卜； 的中斷）將導致虛擬機離開。當一個虛擬機離開發生時， 由賓客軟體所使用之該處理器之狀態之組成部分係被健存 ㈣虛：機控制結構，且該虛擬機監視器所需要之該處理 器之狀態之組成部分係由該虛擬機控制結構載入。當一個 虛擬機離開產生時，係使用任何熟習該項技術者所：之機 制而將控制傳送至該虛擬機監視器丄2 〇。 /一個虛擬機進入發生時’被储存於該擬機離開（且 其係可能已經被該虛擬機監視 &改）之該處理器之狀 :係被恢设，且控制係返回該賓客軟體。為了便利該第一 ^ 負客，泫虛擬機監視器係將適當的賓客 狀態寫入至該虛擬機控制姓 、 ^ 戍&制…構。當處理一個虛擬機離開時 ’该虛擬機監視哭将y々龄 口口 ’、 文’交在该虛擬機控制結構中之一 個負客狀態。於草此垂 乂各 某些貝施例中，支持複數個虛擬機之複數 個虛擬機控制結構係由在 ϋ〇 ^ 偁係甶在個早一實體機器上之單一虛擬 機監視器所管理。兮旁妈德^ _ 次> ^虛擬祛控制結構係不需要包含所有上 处之貝訊丄且係能夠包含幫助該虛擬機之控制之額外資訊 方、某一灵知例中’一個虛擬機控制結構係能夠包含一相 當大量之額外資訊。 =圖係顯示—個根據本發明之一個實施例之虛擬機 、’。 0之—個圖。該虛擬機結構1 0 〇係包含一個基 15 200416604 本硬體平臺1 1 〇 (例如，實體趟 v m & )。該基本硬體平臺 1 ◦係包含—或多個處理器1 1 2，每—個處理器丄i 2係存取揮發性及/或非揮發性的記憶體丄工6。此外， 可以有其他在該基本硬體平臺上 至且禾頌不於第1圖中之元 仔（例如，輸入一輸出裝置）。 °亥虛挺機結構1 0 0亦包 己一個虛擬機監視器1 2 0，1 #总，田 , 0 U 一係官理一或多個虛擬機（ 例如130，140及150)，发φ» 乂各 士 130， 140 及 150)俜彡接,^ 例如150，160及17。 或多個作業系統（ 工 ）及應用（例如，1 5 2 , ^ . , y 的1 1 2係可以包含能夠執 灯软體之任何形式之處理器， 理哭，n缺庄丨 渚士被處理器，數位訊號處 口口你U工制器或者類似物。該些 含微碼，可程弋楣釗4 m 1 1 2係可以包 方法之執或者用於實施本發明之實施例之 万法之執行之硬碼邏輯。 4心 記憶體1 1 6係可以為一 取記憶體，唯I… 個硬碟，-個軟碟’隨機存 唯5貝纪體，快閃記情^ 合，或者可由處理器112^體上述兀件之任意組 體。記憶體i i R& 2 5貝取之任何其他形式之機器媒 。體1 1Θ係可以儲存用於實施 鈀例的執行之指令次 X月之方法之貫 處理器1 i 2所你用 該記憶體1 1 6係包含由該 個虛擬機控制社構Γ :维持該虛擬機控制結構之狀態之- 述。L構區域118，其係將於下文予以詳細敛 該些處理器1 Ί 乂 2 成夠為能夠執 之處理器’諸如微處理哭…爾之任何形式 數位訊號處理器，微控制器或 16 200416604 者痛似物。每一個處理器1 1 2 # 制姓姐 ，、了以包s 一個虛擬機控 w 一係將於下文予以詳細敘述。 4些處理器112係可以包含微碼， 用於每4丄 矛王式規里j璉輯或者 用於A本發明之貫施例之方法之執行之硬碼邏輯。 假如其係存在的，則該虛擬機控制結構快取記情 1 4可以被使用於暫時或者整個 / I:”態之一部分或者全部。該虛擬機控制結構快取記 =14係能夠包含暫存器，快取記憶體，或者任何其 丄]:裝置。於弟1圖中’該虛擬機控制結構快取記悚體 1 1 4係顯示為該處理器之一部鈥 〜丑 於访老 Λ、、、而，其係可以駐留 、。处理器1 i 2之外部且於該基 何組成部分之内。於下文之討…更…〇之任 快取記憶體1 1 4亦俜# Μ A « + 構 4 係被％為冑理ϋ上之儲存ϋ”或者 地理益上之貧源’’ ’然而，應瞭解係 以駐留於除了該處理器丄丄2之外…，财子'係可 2 =控制結構快取記憶體Η 4對於實施本發明之該 二方法係並非嚴格需要的。 :二：’-個虛擬機監視器係使用-般的讀取及寫入 =存取於記憶體中之—個虛擬機㈣結構。 弟1圖之該虛擬機結構丄η 万、 Ω伤 〇 〇之中，该虛擬機監視器2 2 ϋ係間接地透過一組仏 指 仏'、、。處理益之虛擬機控制結構存取 心 存取該虛擬機控制結構區域118。兮卢擬 機控制結構存取指令Ί Ί 0 / 為虛擬 1 1 9係使用該虛擬機控制結構區 丄丄0及任何可蚀田占 虛擬機控制結構快取記憶體1 1 4 17 200416604 。於一個實施例中，該虛擬機控制結構存取指令i〗9係 =含運算元，其料—個詩正被存取之該虛《控制結 聋組成部为之辨識元。該辨識元係於此稱為一 _ '组成部 分之辨識兀”。該虛擬機監視器120係不需要知道任何 特定之虛擬機控制結構組成部分係儲存於該虛擬機控制社 構區域！ i 8之中或者於該虛擬機控制結構快取記憶體工 ^之中。該虛擬機結構1〇 0係進-步提供：假如一般 ◊貝取及寫人彳日令係使用於存取該虛擬機控制結構區域1 1 8 ’則不可預測之結果可能發生。使用該虛擬機控制結 構存取指令1 i 9係給予該處理器i i 2於其使用處理器 上及以記憶體為基礎（例如該虛擬機控制結構區域Η 8 )之儲存σσ之自由性’且亦允許許多不同的效能最佳化。 少於某些實施例中，該虛擬機控制結構存取指令i丄9 係由.玄處理态微結構藉由讀取及寫入於該虛擬機控制結構 區域1 1 8中之記憶體而實施。於其他實施例中，該虛擬 機控制結構存取指令Η 9係可以讀取及/或寫入處理器 上之資源。該虛擬機監視器丄2 〇係不需要知道下方之實 體機器微結構係支援該虛擬機控制結構。以此方式，該下 方之處理器之實施係能夠被改變成適應效能、保密性、可 靠度或者其他考量，而不會使該虛擬機監視器1 2 〇與下 方之處理器之實施不相容，且顧客化之虛擬機控制結構之 實施係能夠被發展用於每一個處理器之實施。 下列之範例係顯示一個不採用虛擬機控制結構存取指 々1 1 9之虛擬機結構之缺點。假如一個處理器之實施係 18 能夠暫時地快取該虛擬機 器中，當一個特定的事件U 科於處理器上之儲存 *之虛擬機控制:=”：’僅寫入資料至該記憶體 構資料被快取之期門^之中。於該虛擬機控制結 i8之-般讀取^ 個對於該虛擬機控制結構區域！ 處理哭m、运回一個售的（不正確的）值。除非該 地里口口之貝知採取特別 至該刪，否則寫！以正確地將該寫入映射 、冩至忒虛擬機控制結構區域丄丄8 一般的寫入將不更新不田…l 再匕-飞丄丄8之 ^ ^ 态上之储存器之資料。不使用 違虛擬機控制結構存 項租姓。 取仏1 1 9，該處理器之實施係必 持该虛擬機控制結構區域與儲存於處理器上之資源之 任何暫時或者快取記情 ' =；：述。對照於該些正常的記憶體操作，假如每當 二：位適當的虛擬機控制結構寫入指令係正確地更 :以更擬機控制結構狀態，則虛擬機控制結構讀取指令係 =一個儲存於處理器上之值。這些指令係於下文作詳細 救述。 為了便利該虛擬機控制結構存取指令工工9’該虛擬 二控制結構之每-個組成部分係由一個辨識該虛擬機控制 、。構之組成部分之以結構定義之常數所辨識；這些常數值 係於此稱為一個“組成部分之辨識元”。於一個實施例中 ’該組成部分之辨識元係為一個丄6位元值，然而於其他 貫施例中係可以比i 6位元為大或者為小。 於下文之敘述中，於該虛擬機控制結構中之許多域係 19 200416604 被使用於敘述本發明之許多實施例。舉例而言， GUEST—EIP係為包含用於該賓客軟體之指令指標器之域； VM—C0NTRQLS係為包含控制該虛擬機執行環境之位元之域 ’等等。4 了瞭解於此所述之本發明，瞭解該些不同域之 句法及语意係不需要的。此外，言亥些域係被提供特定的以 結構作定義之組成部分之辨識元。於這些範例中所使用之 該些特定域及該些組成部分之辨識元之值係不應以任何方 式限制本發明之可應用性。 _使㈣擬機控制結構存取指令119之優點之—個_ 不例係於下文作敘述。考量__個處理器之實施係可以由— 個處理器至另—個處理器改變儲存於該虛 ^18中之資料之配置。舉例而言，-個第一處理= κ鈀係可以储存開始於該虛擬機控制結構區域之該第2 8 L兀..且之忒虛擬機控制結構區域之該⑶est—e I p域。—個 弟二處理器之實施係可以儲存該相同之虛擬機控制結構 於該虛擬機控制結構區域之該第丄6個位元組。—個被寫 入用於㈤起始實施且利用該虛擬機控制結構存取指令1 ,虛擬機！〇_視益1 2 〇將仍然對於該處理器1 1 2之 /後、貝戶、鈿有作用，即使該虛擬機控制結構區域1 1 8之 -置已、二改芡亦如此。因為於該兩個處理器之實施中之嗲 f擬機控制結構存取指令之實施係瞭解被使用之該虛擬: 控制結構區域118之配置且適當地存取該需要的資： 所以該相容性係被達成。 於某些實施例中，為了便利該虛擬機控制結構存取指 20 200416604 令1 1 9 ’該虛擬監視器1 2 〇係能夠被要求擱置 憶體區域（你丨‘占 置一個記 ’虛擬機控制結構區域1 1 8 ) ，LV κ 該處理器1 1 2用於兮老4 ' 从各置 器。於本發明之這些實施例中，-個提供:::: ㈣擬機監視器120提供該虛擬機控制： 5 1 1 8之一個指標器或者位址至該處理器丄 ]個只知例中，該位址係為_個實體位址。其他 係可以使用虑丧j七土 Μ 、 貝知例 i 2 者線性位址。使用該指令㈣供 指；亥位址係於下文中稱為-個虛擬機控制結構 才曰^為。该指令係通知該虛 傅 區域.2 2 4之該位署1 . 機控制結構 ^.9."。该新的指令係使-個可以被該處理 或者dP分儲存器於由該虛擬機控制結構指 :=，幾控制結構區域11 8之中之虛擬機 ί工制、、、吉構成為主動的。 個實施例係能夠提供—個允許該虛擬機監視器工 見必j被保留用於_個虛擬機控制結構區域1 1 8 ^憶體之容量之機制。舉例而言’於英特爾奔騰4 (於 "冉為IA - 3 2 ISA )之該處理器指令集結構之中，一 =料定暫存器係能夠被設置，其係包含需要之虛擬機 控制結構區域之女丨 v 一 另一個貫施例係提供一個將該需要 之虛擬機控制結構區域大小送回之指令。任何其他可使用 之機制係可以被使用於傳輸該資訊至該虛擬機監視器。以 此方式’該需要之記憶體區域Η8之大小係能夠隨著處 理益之實施而改變’而不強迫該虛擬機監視器i 2 〇之重 21 重新編輯 新設計或者 舉例而言，假哼一摘楚 fin 1 1 R φ 。 弟一處理器1 1 2係需要用於記 體"6中之該虛擬機控 組。j；卜馆从μ〆 行匕4丄丄δ之b 4位兀 員釭件係被報告給該虛擬 所述。一個虛擬機監視器12〇係=“20，如上文 理器之實施，使用±、^她2 0係被寫入’以執行於該處 被分配用於 〜幾制以決定多少記憶體1 1 6係 器==機控制結構區域11 8。-個第二處理 結構儲存於記憶體…之==:虛:機控制 ，因為其係將分配用：=將正確地作用於該第二實施 確的儲存器之容量/虛擬機控制結構區域工以之正 當：虛擬機控制結構指標器係為主動的，該處理器工 1 2係月b夠儲存所有或去一 處擬機控制結構區域;工^ :之該虛擬機控制結構於該 儲存所有或者-部分之’或者可替代的是，能夠 哭 5亥虛擬機控制結構於駐留於該處理 之中或者於任何其他可使用之位置之中（亦即， 於該f擬機控制結構快取記憶體Η 4之中）。此外，該 處理态1 1 2係能夠儲存非 ^ 省存非、、、口構的狀恶貧訊於該虛擬機控 十 上1 8之中，或者於處理器上之資源。舉例而 ° °亥處理裔1 1 2係能夠儲存暫時變數、與-個虛擬機 例如1 3 〇，；[ 4 〇或者2 5 〇 >相關之微 f、該虛擬機（例如，⑴，…或者150)之該 狀態之指示器及類似从 ^ 、〇物。當该虛擬機控制結構指標器係為 22 200416604 主動％ ’軟體係不使用—般的記憶體讀取及寫入以存取嗦 虛擬機控制結構區域118。該項限制係確保與該虛擬機 控制結構相關之該虛擬機監視器丄2 〇及該虛擬機（例如 ’ 1 3 0，i 4 Q或者i 5 〇 )之操作的正確性。 另個提供至處理器之指令係將快取於該處理哭上之 =之任何虛擬機控制結構資料寫入至該虛擬機控;;結構 ::以1 1 8之中’無效化於處理器上之儲存器中之適告資 料，且Η禁動該虛擬機控制結構指標器。一個實施例 1"二：t舉：而5 ’將一個為以結構定義或者非結構定 、之大‘％指不ϋ寫人至該虛擬機控制結構區域之中* :該，控制結構為非主動的。另一個實施例係可以二 二ί理器上之儲存器1禁動（無效化）該虛擬機控制社 構之處理器上之狀態。此指令係於該虛擬機監視器12;; =企：移動該虛擬機控制結構區域118之内 結構區域…時:：二0企圖移動該虛擬機控制 實施，因為4 個單一資料區塊移動而 <、、、Μ 1擬機控制結構格式係被 器之實施所知。此外，該區塊移動係可能的，因為為:處： 機監視器係知遺兮H w u局d虛擬 道4虛擬機㈣結制域之大小（已 於此所敘述之機制而分 、工乂據 之個別元件係不需要針於;:）。該虛擬機控制結構 的。 而要對以虛擬機監視器1 20為可辨識 於某些實施例中，一個 係能夠允許該虛擬機 . @特“ &例之機制 視為！ 2 〇辨識建立一特定的處擬 23 200416604 機控制結構之處理器之實施。該虛擬機監視器丄2 〇係能 夠使用該處理器之辨識，以確認是否該虛擬機控制結構係 與另一個處理器之實施為相容的。於一個實施例中，辨識 元係位於該虛擬機控制結構之該前4個位元組之中，且係 被報告至該虛擬機監視器i 2 〇，舉例而言於一個模型特 疋暫存态（Model-Specific Register，MSR)或者透過任 何其他方法。於第一次使用一個虛擬機控制結構之前，該 虛擬機監視器1 2 0係能夠被要求將該辨識元寫入至爷/ &域1 1 8之該部分之該袼式係能夠以結構方式定義。於 某一貝施例中’其係期望所有實施係定義該虛擬機控制結 構區域1 1 8之相同的以結構定義之部分。 假如先前的實施例係已經留下最近定義的區域未被定 、且忒隶近疋義之區域係不干擾日^ ^ ^ 臣 1，、、貝地便用其之虛擬機 口口 〇之操作，則其他實施例俜能夠定H i + h 控制結構區域u8之新的以姓構^ t義该虛擬機

啊7以恕構疋義的部分。以此方式 任何被寫入用於^言此每A 作於該最近的實施 例之虛擬機監視器120將操 =實施例中’該提供至處理器之指令η 各卉多不同之指令： •.一- 個虛擬機控制結構載人指標器指令係具有一個 心體位址作為一個運笞 ^ 連"r7L。该位址係為該處理器i χ 2 夠储存该虛擬機控制結構之 構區域1 1 8之η… 置（例如’该虛擬機控制 幵。处）。與該位址相關之該虛擬機控 24 200416604 結構係藉由該指令而變成主動的。該指令 :Γ=構相關且由該虛擬機控制結構所控制 D 13 0 ’14 0或者15 〇)之致動，且使用 :二止=其他指令係於下文中敘述。於-個實施例中， 者線性的位址。 用虛擬或 =個虛擬機㈣結構儲存指標以令純存 …動的虛擬機控制結構區域 用 在哭r μ 1 u爻知态至一個暫 =列如，於該處理器112之中）或者-個記憶體位 置（例如，於該記憶體i i 6之中 可以被提供作為一個對於該指令之運算元°。之儲存位置係 •一個虛擬機控制結構讀取於 社構之-钿… ^#^#曰彳係言買取該虛擬機控制 、’;2之：：成部分至一個暫存器之中（例如於處理器1 6二或者一個記憶體位置（例如，於該記憶體U 6之中）。該指令可以包含許多參數， 1 該虛擬機控制处槿技讯二十_ 们&不將由 及由兮卢M ^ ’ 來之该虛擬機控制結構組成部分 及由峨機控制結構讀取之資料 部分之辨識元。 于 < 位置之組成 構之二機控制結構寫入指令係將該虛擬機控制結 中）或者1:::由一個暫存器（例如於處理器112之 ,5目5己憶體位置（例如’於該記憶體1 1 6之中 入。類似於該虛擬機控制結構讀 控制結構寫入扣八& 個虛Μ機 罵入才曰令係可以包含用於該虛擬機控制"… 部分辨識元之運算元。此外 ul構組成 八係了以包含一個敘述將被 25 200416604 寫入至3虛擬機控制結構之資料之位i (例如，暫存哭或 者記憶體位置）之運算元。 σ〆 制蜂爐虛Μ機控制結構清除指令係確保與該虛擬機控 機控制結構i 81料"之内容係儲存回該虛擬 ， 1 8，無效化於處理器上之資源之資料 不使用運虛擬機控制結構指標11。㈣令係能夠 Μ文用連异兀而择作，、、主 控制結構指標器:、或者：：二：目前主動的虛擬機 採用-個運〜ίΐ 代貫施例中’其係可以 指標器。於：個二?;二及禁動所需之該虛擬機控制結構 係可以藉由將―：：一個虛擬機控制結構清除指令 示器^至定義的或者非結構定義的狀態指 冩入至该虛擬機控制結 結構為非主動的。 而私不该虛擬機控制 個虚擬機控制結構進入 虛擬機結構1 π n爲4 7係精由根據 0及忒虛擬機控制結 處理器之狀態，而導致㈣⑷ 内“載入^ 移至南贫：i： ^ 工(例如，一個虛擬機進入）車 ^動的虛擬機控制結構所定義 ^ Ί ο η -1 丨疋我之邊虛擬機（例女 1 3 0 ’ 1 4 〇 或！ 5 〇 ) 盘有脾私 戍者’ 5亥扣令係可以包^ 〜有將被輸入之該卢 匕3 之、λ 虛挟&制結構指標器（或者該指 之该位置）之引數。 、^有Θ才曰軚裔 之指令1 1 9係僅代表 同的或者替代的指令1 ，該虛擬機控制結構清 拷貝虛擬機控制結構資 上文所敘述之該提供給處理器 一個實施例，因為能夠提供許多不 1 9。舉例而t，於某些實施例中 除指令係可以由處理器上之儲存器 26 200416604 科§亥虛擬機控制結構區域118，而不需要禁動該虛擬 機控制結構指標器。運算元係能夠為明示 其他指令…係能夠被設置成（或者，上文之：令η 9,變形）：作用於在該處理器112中為主動的曰：有虛 挺枝控制結構指標器，及類似物。 如同熟習該項技術者可以瞭解，傳統的虛擬機結構係 具有-個在記憶體中之用於該虛擬機控制結構之靜態的且 以結構定義之形式。此係限制該處理器之實施擴大或者改 變該虛擬機控制結構之大小、組織或者内容，因為對於該 虛擬機控制結構之改變係需要該虛擬機監視器之實施之對 (的改&此外，因為傳統的虛擬機監視器係使用一般的 記憶體讀取及寫入操作而存取傳統的虛擬機控制結構，該 處=器之實施係在分配該虛擬機控制結構資料之储存至處 理:上之資源上具有較少之彈性。舉例而言，該處理器係 可能無法在虛擬機離開該虛擬機監視器期間快取該處理器 士之資源中之該虛擬機控制結構之某些部分，因為該處;： 益在债測是否該虛擬機已經對於該記憶體中該虛擬機控制 結構之對應區域作修改係具有困難。此種對於處理器上之 貝源^己憶體中之虛擬機控制結構映像之間無法確定相符 係使传於執订在—虛擬機進人之前所需之錯誤及相符性卜 查變得複雜。 ％ /然而，在本發明之許多實施例中，虛擬機監視器工2 0係不直接使用一般的記憶體讀取及寫入操作而存取該虛 擬機控制結構記憶體之映像，不使用一個用於記憶體1 1 27 200416604 之預先定義之格式， 之該虛擬機控制結構 且於執行時 所需之儲存 6中之該虛擬機控制結構 決定用於記憶體1 1 6中 器大小。

上文所述之虛擬機控制結構儲存記憶體要求之執行明 之束缚及使用該提供給處理器之指令1丄9係顯示於第; 圖。第2 ®係顯示經過該虛擬機監視器中之許多活動之a 虛擬機控制結構指標器之狀態。程序係開始於方塊2工 。此時’係無主動的虛擬機控制結構指標器。於區塊2丄 〇中’該虛擬機監視器係衫該處理器提供該虛擬機控制 結構所需之記憶體區域之大小。如上文所述，此係可以藉 由舉例而言，讀取-個指定之模型特定暫存器而被完成。

立於方塊2 2 0中，該虛擬機監視器係分配該所需之記 丨:體，δ亥虛擬機控制結構指標器係仍然為非主動的。雖然 取^的方式為，遺§己憶體區域於該實體記憶體之内係為鄰 接的，然而對於熟習該項技術者而言，此實施例係不需要 ^此之#'件虛擬機監視器係藉由使用虛擬機控制結構 載入指標器指令而提供該虛擬機控制結構區域之該位址至 該處理器而致動該虛擬機控制結構，如上文所& (進入方 塊2 3 〇 )。於此時點，該虛擬機控制結構指標器係稱為 作的虛擬機控制結構指標器。於該虛擬機控制結構 W4主動之後’該虛擬機監視器係可以使用該適當的 虛擬機控制結構存取指令而讀取及寫人虛擬機控制結構之 組成部分（示於第1圖之"9及第2圖之232及23 4 )。於這些讀取或者宜λ ^ ^ 冩入#作之後，該虛擬機控制結構 28 200416604 指標器係維持主動的。 田°亥虛擬機監視器係想要允許該賓客執行時，其係使 用该虛擬機進人之指令，以將該賓客載人至該機器之中（ :2 ΐ塊4 0)。於該虛擬機進入之後，該虛擬機控制 ^ R &係仍然為主動的，然而現在係作用為-個控制 虛，機控制結構指標器，其係由該處理器所使用，以決 該賓客執行環境及行為。 、 個虛擬機離開發生時，控制係返回至該虛擬機監

視裔（由方塊2 4 0返回方地？ q η 1 。枯由批_n Μ ^ ^ ^ 鬼2 3 ϋ )該虛挺機控制結 構係、准持主動的，且再 Τ ^ ΛΑ 構指標器；當適當時，= 作的虛擬機控制結 I田％该虛擬機監視器係能夠讀取及寫入 虛擬機控制結構域（箭頭2 3 ? 乂 用該虛擬機監視器進入扑八而p ’且係能夠使 、視的進入‘令而再次進入該賓客（返回方塊 除浐八或Ι ϋ亥虛擬機監視器係可以使用該虛擬機清 η Η不動該虛擬機控制結構指標器，此時，該虛擬機 控制結構指標器係變成非ϋ亥虛糾 尔又成非動的（返回狀態2 2 0 ) 〇

應〉主思的是，方、、表9 η η 方法2 0 〇係不受限於操作之任何特定 行二為该虛擬機監視器係可以於任何特定時間上執 =!操作（m°，虛擬機讀取，虛擬機寫入，虛 指標器或者許多不同的卢二擬機控制結構 動的^ ⑼龍構能夠為主 」4有非主動的。於草此奋 結構係能夠於任何特定時二’中，複數個虛擬機控制 仃特疋％間於任何給定之處理器之内為主 29 200416604 動的。以此方式，_ 作切換，而不執行_ 進虛擬機之處理效率 個虛擬機監視器係能夠於虛擬機之間 個虛擬機控制結構清除指令，藉此改 Μ邱7丨'日V從识主屣理器之指令係 可以提供該虛擬機監滿哭一6 戍a視為峋問及獲得並行或者平行之能夠 於日寸，上之任何時點為主動的之虛擬機控制結構之能力。 其他貝知例係能夠提供一個該虛擬機監視器可以讀取以獲 得該資訊之模型特定蘄在哭 存。。。於一個替代實施例中，能夠 同:為主動（且因而能夠舉例而言，於處理器上之資源中 ^ ^ j σ耩私軚為之數量係可能不是直接 由虛擬機監視器軟體所發現， 一 動 田一個虛擬機監視器係致 動比4處理器能夠儲存於處理哭 。。之-貝源之虛擬機控制結 "t:夕之虛擬機控制結構指標器時，該處理器之實 知係自動地處理溢流之情況。於此情 夠自動地清除適當的虛擬機控 2 口口仏月匕 中之虛擬機控制結構區域。於某此:冓=相關之記憶體 參照第U所敘述之提供至處理：=中，於許多上文 月頌的虛擬機控制結構指標器之y數。 而要 本备明之貫施例係去除管理鱼总 控制結構資料之記憶體中之儲存^/理器上及虛擬機 求。因此，該虛擬機監視器係於;;：：之細節的軟體之需 之控制之下管理每一個虛擬機。：==取下且於其

戶斤；十、 文參月?、弟1及繁9 FI 斤述，該策略係允許提供給處理器 t ^ 弟2圖 制結構館存器之細節，使得虛擬執=二理虛擬機控 係稭由增加或者修改 30 二提仏給處理為之指令而更可被提供及最佳化地改變或延 而不改變現有之虛擬機監視器之軟體。 二3圖係為一個解析本發明之_個實施例中之虛擬機 =構讀取/寫人指令之使用之圖。該結構化的 ㈣式3 0 5係被顯示’雖然其係非明顯地由該虛 疑钱皿視裔所使用；反而B ^. 反而疋，该虛擬機監視器係以該虛擬

^制結構之組成部分辨識元、域大小及域之語意之知識 之^式設計’而非以於記憶體中該虛擬機控制結構儲存 二=構的定義而作程式設計。當一個虛擬機監視器 時ί =結構：的虛擬機控制結構…中之-個域 =係…個虛擬機控制結構讀取（或者 :取虛擬機控制結構寫入；第3圖僅顯 碩取，以僅用於例示之目的之用、^ 制結構讀取指令31 0:1=。：個用於該虛擬機控 ，其係為-個辨識該虛擬機=構之=元 疋義之常數。當適合於使用—個映射函數3 2 結構

㈣監視11而存取該趣機控制結構之資料時，該處 糸使用该組成成分之辨識元以映射至處理器 处，：口 虛挺機控制結構快取記憶體，▲ (例如’該處擬機控侧冓區域3 4)者邮 虛擬機控制結構區Μ去步4 )。假如儲存於該 資料係不為該機控制結構快取記憶體中之 之函數3 2 3而、Γ 式，則使用—個重新格式化 兩個J適當地重新格式化該資料以變成匹配。 兩個不乾性的虛擬機控制結構存取指 31 ^vjuhi〇〇U4 S二斟=' 沒些範例皆係用於虛擬機控制結構讀取指令 動:：π機控制結構寫入指令而言，-個類似的活 夂妒外如冋下文關於第5圖作詳細敘述。 '&弟3 ® —個第—範例之虛擬機控制結構讀取指 ^ 1 ◦係存取該GUEST』IP組成成分，其係具有0x4 ♦ 2之以結構定義之編碼。該處理器之實施係維護用於 该組成成分之資料於該虛擬機控制結構區域3 2 4之中， :係㈣映射函數3 2 〇所確認。該處理器係使用一個記 L體’取刼作3 3 0而讀取由該虛擬機控制結構區域3 2 >4而來之適當的組成成分資料。該讀取操作3 〇係瞭解 忒組成成分在該虛擬機控制結構區域3 2 4中之位置（再 人地，由该映射函數3 2 0所確認；於此範例中，其係設 置於4虛擬機控制結構區域中之偏移i 2。然1，該處理 為係將該資料值送回該虛擬機監視器（示為箭頭3 3工） 一個第二範例之虛擬機控制結構讀取指令3 5 〇係存 取該VM—CONTROLS組成成分，其係具有〇x 1 〇 7 6之以 結構定義之編碼。該處理器之實施係維護該組成成分於該 虛擬機控制結構快取記憶體3 2 2之中（由該該映射函數 3 2 〇所確認）。該處理器係存取該虛擬機控制結構快取 記憶體3 2 2以恢復該資料。於此情況下，該資料係以一 種與該VM—CONTROLS組成成分之該結構的定義不匹配之形 式而儲存於處理器上（例如，該資料係儲存於處理器上作 為—個被記錄之8位元組物件，而VM_C0NTR0LS組成成分 32 200416604 域之結構的定義係為4位元組之物件）。於將資料送回至 該虛擬機監視器之前，該處理器係使用重新格式化函數3 2 3而重新格式化該VM-C0NTR0LS資料，以匹配該域之結 構的定義。該重新格式化過的值（亦，匹配該被請求之 =成成分之該結構的定義之值）係被送回至該虛擬機監視 器（示為前頭326)。 丨心姐i伏取至處理器上之 資源時，使用這些虛擬機控制結構存取指+，管理每—個 由-個個別的虛擬機控制結構所辨識之一或多個虛擬機之 虛擬機監視器係不需要管理與一個虛擬機控制結構相關之 该儲存器。此外，該虛擬機監視器係不需要管理改變處理 益之實施例導諸如於記憶體或者於處理器 之資料的格式化。因此，處理器 、原中 . °。知展者係可以改變或者修 =虛㈣控制結構存取指n改進虛擬機 :虛：::：能力’而無不利地影響現存虛擬機之操作，然 ’ “文率、可靠度、可比例化度或其他改進係 虛擬機結構之新的實施4 ± 、 j日]貝轭方式^，現存之虛擬機監 擬機係可以由如此之改變而獲得利益。 -- 第4圖係為—個根據本發明之—個實施例 —個虛擬機控制結構讀 用於執仃 方塊410中，！:方法4〇0之流程圖。於 丄u甲一個虛擬機控制結構讀取# 擬機監視器接收而來。於方塊42〇冓取=由-個虛 #μ^^^^^ 巾《虛擬機控制結 識凡係由該虛擬機控制結構讀取#I%獾 …組成成分之辨識元係為 而獲 辨4忒虛擬機控制結構 33 200416604 之該期望之組成成分之以結構定義之常數。 於方塊4 3 0中，-個處理器係檢查該組成成分之辨 識元，以確認是否與該組成成分之辨識元相關之該虛擬機 控制結構組成成分係於記憶體之中。假如該虛擬機控制结 構組成成分係儲存於記憶體之中，則該記憶體位置之Μ 址係於方塊440中被計算且於方塊45〇中，：該 組成成分之辨識元相關之該虛擬機控制結構組成成分係被 取得H假如該虛擬機控制結構組成成分係不健存於 記憶體之中，則於方塊46〇中，該處理器係由處理哭上 之錯存器取得與該組成成分相關之該虛擬機控制結構資料 。以此…該處理器係使用該組成成分之辨識元，以映 射該讀取請求至該虛擬機控制結構組成成分之错存器，而 不論其係駐留於記憶體或者於處理器上之儲存器。 於方塊4 7 0中，一項檢查係由該處理器實施，以確 ^否於將該虛擬機控制結構f料送回至該虛擬機監視哭 之别’虛擬機控制結構資料之—個重新格式化係需要。假 如該虛擬機㈣結«制^同於詩該虛擬機控制結 構組成成分之以結構定義之資料格式之格式而儲存於該卢 擬機控制結構區域之中或者於處理器上之資源之中（亦； 槿=擬機控制結構組成成分係儲存於一個不同於該以結 ^義=格式之實施特定之資料格式），然後，於方塊* ^之Γ—個重新格式化函數係被存取，以轉換該實施 ，疋之虛擬機控制結構資料成為—個以結構定義之資料格 式。假如該虛擬機控制結構資料係以用於該虛擬機控制結 34 構組成成分之該以結構定欠… 機控制結構區域之中或 4格式而儲存（於該虛擬 要產生對於該虛擬機控:::::之資…）’則不需 。最後，於方塊4 9 0中枓之重新格式化或者轉換 係為該以結構定義之資料格;:虛擬機控制結構資料（現在 器。 工）係被送回至該虛擬機監視

第5圖係為一個根據本發明 A -個虛擬機控制結構寫入指令 ：細例：用於執行 方塊5 0 5中，一個詹理。。 ，5 0 〇之流程圖。於 來之-個虛擬機控制：構;：；广：虛擬機監視器而 成成分之辨識元作為該“請二運：：器係取得該組 塊51〇之中。再者， 开兀之一，如示於方 得期望被寫入至兮卢擬機塊5 1 5之中’該處理器係取 運算元。此項Ϊ:ί =制結構之寫入資料作為另-個 結構組成成分之以結構定義之資料格^之❹擬機控制 ;方塊5 2 〇中’—項檢查係被實施，以” ί =結構組成成分係被該處理器以-個結 理器上之資機控制結構區域之中或者於處 係以該以結構定義’假如該虛擬機控制結構區域 該資料之兮、^ 貝’、格式儲存’則於方塊5 2 5中， 之4適當的重新袼式化係每 ..^ ^ 與正被存取之哕卢 ' Λ &，使侍該貧料係為 施特定之資J 構組成成分相關之該適當實 定義之格㈣之格式係可以與該-構 5 '、係可以於大小及組織上不同。 35 200416604 其次，於方塊530中，另-項檢查係被實施，以確 認該虛擬機控制結構組成成分被該處理器所儲存之位置。 使用該組成成分辨識元’該處理器係確認用於該虛擬機控 制結構組成成分之儲存係位於何處。假如該儲存位置係於 記憶體之中，則於方塊5 3 5中’該記憶體位址係被計算 ’且於方塊5 4 〇 +，該寫入資料係被寫入至該記憶體位 置。然而，假如該儲存位置係不於記憶體之中，則於方塊 5 4 Η ’處理器上之儲存器的適當位置係被決定，'且該 :入資料係被寫入至該處理器上之儲存器。寫入至該儲存 1之該資料係為該實施特定的諸格式，其係可以根據 考量=該虛擬機控制結構組成成分、該處理器之實施及於 =些=例中是否考量中之該組成成分係目前儲存於處理

二上之貝源或者於該虛擬機控制結構區域之中，而與該以 結構定義之袼式相同或者不同。 ” X 使用於程序4 0 〇及5 〇 〇中之用於確認一個特定虛 旋機控制結構組成成分之該儲存位置及用於確認是否該虛 Ρ控制結構係被該處理器㈣結構定義之資料格式作: :之機制係為實施特定的。於一個實施例巾，該處理器係 、1用個由該組成成分之辨識元所索引之查表。此外， >主黃的曰 、 •心 :疋，假如複數個虛擬機控制結構指標器係可以同時 主 AA B » 勒的’則這些確認係可以根據哪一個虛擬機控制結 糸正被存取而而定。 方:閱s胃及瞭解上文之揭示之後，熟習該項技術者將可 瞭解本發明可以於一個以電腦為基礎之系統中實施以實 36 200416604 諸如 硬體 仃於此所揭示之方法之方式。本發 執行於—個一妒 帝，、 軟體 又、电細糸統或者一個專用機哭） (例如電路，專用邏輯電路 。口 耸、々+ 」私式έ又叶的邏輯，微碼^ 寺）或者硬體及軟體之組合。 馬^ 可以瞭解的是，上述之敘述 制性的。於觀看上述敘述之後，許：:：：性的而非" 白。亥項技術者而言係明顯的。因此 : 疇係參昭德糾由咬車心μ m 只月之貝施例之範

…月專利範圍及如此之中請專利範圍所赋子 之均等物之全部範圍而定。 』耗圍所賦予 C."應強：的是，“發明摘要，，係被提供成符合3 7 讀取快Ί :7 2 ( b )’其係要求-個發明摘要將允許 、t n亥技術之揭示之本質及要點。應瞭解的是， 了係不被使用於解釋或者限射請專利範圍之㈣或意義 於上文之實施方式之中，許客拉&在、士 /、， ^ ^ , r , 寺色係被一併群集在一 個竭列中，以用於揭示之流暢之目的。所揭示之方法係 不被解釋為意圖表現本發明之實施例係需要比每—個申&暑 專利範圍所明白敘述之特色還多之特色。反而是，如同$ 申請專利範圍所反映，具有發明性之主題係處於比一個 早-揭示之實施例中之所有特色為少之情況。因此，下列 之申請專利範圍係於此被併入該實施方式，且每一個申請 專利範圍係以自己代表為一個個別的示範性實施例。 明 【圖式簡單說明】 37 200416604 (一）圖式部分 個實施例的虛擬機結 第1圖係為一個根據本發明之 構之圖； 個實施例的控制一個 弟2圖係為一個根據本發明之 虛擬機之方法的流程圖； 第3圖係為-個根據本發明之—個實施例之虛擬機控 制結構存取指令之圖； 第4圖係為一個根據本發明之—個實施例之用於由一 個虛擬機控制結構讀取資料之方法的流程圖； 第5圖係為—個根據本發日月之—個實施例之用於將資 枓寫入至-個虛擬機㈣結構之方程圖。 (二）元件代表符號

虛擬機結構 基本硬體平臺 處理器

118119 12 0 13〇,

虛擬機控制結構快取記憶體 揮么丨生及/或非揮發性的記憶體 虛擬機控制結構區域 虛擬機控制結構存取指令 虛擬機監視器 4〇及150 虛擬機6 〇及1 7 〇 作業系統 62及172 應用

38 200416604 3 0 5 結構化的虛擬機控制結構格式 3 10 虛擬機控制結構讀取指令 3 2 0 映射函數 322 虛擬機控制結構快取記憶體 3 2 3 重新格式化之函數 3 2 4 虛擬機控制結構區域 3 2 6 箭頭 330 記憶體讀取操作

3 3 1 箭頭 3 5 0 虛擬機控制結構讀取指令

39

Claims (1)

1. 200416604 拾、申請專利範圍： 1 · 一種致動虛擬機控制結構（Virtual Machine Consol Structure，VMCS )之方法，其係包含下列步驟 藉由一個虛擬機監視器（Virtual Machine M〇nit〇r， VMM)而決定用於一個虛擬機控制結構所需之儲存器大小 ;及 提供一個處理器一個指3丨$ ^ ι ㈣引至-個記憶體區域之指標器 ’ 5亥§己憶體區域係至少盘用於 宁主人、用於该虛擬機控制結構所需之儲 仔斋大小一樣大。 方法2 2 ^專利範圍第1項之致動虛擬機㈣結構之 大I之：”，定用於該虛擬機控制結構所需之儲存器 需之儲存器大小係藉由實施至少一個 广該虛擬機控制結構所需之儲 暫存器之讀取指令及執行良理&之 之儲在哭士 ί , & I 5亥虛擬機控制結構所需 炙儲存益大小之指令而決定。 冉W而 3 ·如申請專利範圍第2項 方法，其+，於接征w抑、 虛機控制結構之 巧如 、，、以处理态該指引至該記情妒巴妁夕& “之步驟中，該指標器係藉 “^域之指 指標器載入指令而被提供。 個虛擬機控制結構 4 ·如申請專利範圍第3項 方法，其中，於執行該虛 =機控制結構之 步驟中’該虛擬機控制結構指標==器載入指令之 引到至少與用於該# 載入丸々係包含一個指 成虚擬機控制結椹 曰 耩所需之儲存器大小一样 40 200416604 大之。己fe體區域的指標器位址作為一個運算元，該運算元 係：用於該虛擬機控制結構指標器載入指令之一個明：的 運算元或者用於該虛擬機控制結構指標㈣人指令之一個 隱含的運算元兩者之至少一個。 如申凊專利範圍第j項之致動虛擬 ::之;係進-步包含於提供該處理器該指引至 -或之扣標器之步驟之前，分配該記憶體區域。 步驟6 . 一種存取虛擬機控制結構之方法，其係包含下列 猎由一個虛擬機監視器而執行 取指令；及 藉=個處理器使用與該虛擬機控制結構存取指令和 機一個虛擬機控制結構組成成分辨識元 機控制結構組成成分。 W们虛凝 方法請專利範圍第6項之存取虛擬機控制結構之 法其中，於存取該虛擬機控制社構之+驟击 機控制結構組成成分辨識 二中’该虛擬 取指令之一個明二用於遠虛擬機控制結構存 取浐人 、介兀5用於該虛擬機控制結構存 “之-個隱含的運算元兩者之至少一個。 存 方法8 :中°申範圍第6項之存取虛擬機控制結構之 機控制結構存取指令 豸之步料，该虛擬 來之-個讀取指令及-個至該虛擬機二：:=而 一個寫入指令兩者之至少一個。 …構、、且成成为之 41 200416604 方去9 =以專㈣圍第8項之存取虛擬機控制結構之 /、中’於執行該虛擬機控制結構存取指令之 構=:機控制結構存取指令係為一個至該虛擬機控 結構組成成分之寫入指a， 及—人 7且忒虛挺機控制結構存取指令 係包含—個寫人資料值作為-個運算元。 r 之方、請專㈣圍第9項之存取虛擬機控制結構 ^ h於執仃該虛擬機控制結構存取指令之步驟 之’該寫入資料值係為以結構定義之資料袼式。 1 士申明專利範圍第9項之存取虛擬機控制結構 法，其係進一步包含將該寫入資料值寫入至該虛擬機 控制結構組成成分之中。 12·如中請專利範圍第6項之存取虛擬機控制結構 之方法，其係進一步包含下列步驟·· 立^ ^ /虛擬祛控制結構組成成分辨識元係與駐留於記 憶體中之該虛擬機控制結構組成成分相關； ;駐遠於6己憶體中之該虛擬機控制結構組成成 分之一個記憶體位置；及 存取駐留於記憶體中之該虛擬機控制結構組成成分。 13如申巧專利範圍第6項之存取虛擬機控制結構 之方法，其係進一步包含下列步驟·· 確認該虛擬機控制結構組成成分辨識元係與駐留於處 理器上之儲存器中之該虛擬機控制結構組成成分相關；及 存取駐遠於處理器上之儲彳器中之該虛擬機控制結構 組成成分。 42 200416604 之方…广專利範圍第6項之存取虛擬機控制結構 中，:”；Γ於執行該益擬機控制結構存取指令之步驟 控制結構存取指令係為由該屢擬 組成成分而來之_侗緣诉^ 控制結構組成成分之：驟二且其中，於存取該虛擬機 擬機控制結構組成成二/’：係進一步包含讀取與該虛 構相關之，資料…v 貧枓且將與該虛擬機控制結 關之D亥貝科廷回至該虛擬機監視器。 1 5 ·如申請專利範 § 構之方法，其中，…項之存取虛擬機控制結 ;:舁该虛擬機控制結構相關之該資料 运回至該虛擬機監視 將h料送回係包含： ……'、该虛擬機控制結構組成成分相關之資料以匹 ::個用於虛擬機控制結構組成成分之以結構定義之資料 擬^產生—個返回資料值及將該返回資料值送回至該虛 撻機監視器。 Μ 如申請專利範圍第1 4項之存取虛擬機控制 、、/ 法八中，於將與該虛擬機控制結構相關之該資

   =回至該虛擬機監視器之步驟中，該資料係為一個與用 疑機！工制結構之以結構定義之資料格式相同之格式及 固與用於虛擬機控制結構之以結構定義之資料格式不相 之袼式兩者之至少一個之格式。 7如申咕專利範圍第1 6項之存取虛擬機控制結 構之方法，其係進一步包含·· 姓重新格式化該寫入資料，以匹配一個用於虛擬機控制 、'“冓組成成分之實施特定之資料格式，而造成一個重新格 43 200416604 式化之寫入資料值；及 將名重新袼式化之寫入資料值寫入至該虛擬機控制結 構組成成分之中。 1 8如申請專利範圍第1 7項之存取虛擬機控制結 冓方法其中，於重新格式化該寫入資料之步驟中，該 用、4虛擬機控制結構組成成分之實施特定之資料格式係 為個人用於虛擬機控制結構組成成分之以結構定義之資 料格式相同之格式及一個與用於虛擬機控制結構組成成分 =以結構^義之資料格式不相同之格式兩者之至少_個之 u 一種虛擬機控制系統，其係包含： 制社構機監視器’其係、藉由存取至少—個虛擬機 之H“ 個虛«，其巾，駐少-個虛擬 個係由該至少一個虛擬機控制結構所控制； 盘1考個處理Α ’其係存取—個儲存器，㈣存哭係包 虛擬機控制結構相關之料位置；且

   令以存取，此：擬機瓜視杰係使用虛擬機控制結構存取 存取该些虛擬機控制結構之每一個。 L20 ’如申請專利範圍第19項之虛擬機控料统 其中，該儲存哭择句八一 俄k制糸統 之至少一個厂、3記憶體及-個快取記憶體兩 9項之虛擬機控制系統， 個由該處理器所使用之虛 ，以於該些正被存取之虛 •如申請專利範圍第1 其中，每—個存取指令係包含一 擬機控制結構組成成分之辨識元 44 200416604 虛擬機控制結構組成成分 成成分相關之一個儲存位 擬機控制結構之一之内確認一個 ’及確認與該虛擬機控制結構組 置。 22.-種包含具有相關指令之機器可存取媒體之物 ’其中’當該些指令被存取時，係造成_個包含至少— 個組成成分之機器實施下列步驟： 辨識與-個由—個虛擬機監視器接收而來之存取扑入 相關之一個儲存位置； 曰7 Λ 確認由該虛擬機監視器接收而來之存取指令之 確認與滿足該存取指令之資料相關之資料格式^ ’ 假如该資料係不為一個以姓 . 以結構定義之資料格式，刖认 處理該存取指令之前，會靳 、丨於 羲之資料格式。 、+成為5亥以結構定 2 3 ·如申請專利範圍第 之德7 士 2 2項之包含具有相關於入 之機裔可存取媒體之物件 w和令 心物仵，其中，於辨識之步驟 取指令係包含一個組成成分之辨識元。 该存 2 4 ·如巾請專利範圍第2 之機器可存取媒體之物d有相關指令 奶1千其中，於辨識之步驟φ 成成分之辨識元係使用於 M ，該組 ^ 、將该虛擬機監視器存取指八山 至為位於-個處理器或者 7映射 位置。 U體之中之至少-個儲存 2 5如申凊專利範圍第2 之機器可存取媒體之物 、匕5 /、有相關指令 卞 具中，於確認存如人a 之步驟尹，該形式係結合— 取“々之形式 们咳取指令及一個寫入指令兩 45 200416604 者之至少一個。 拾壹、圖式： 如次頁 ft

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