特許 7520843 入出力メモリ管理ユニットによるドメイン識別子及びデバイス識別子の変換

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-12

(45)【発行日】2024-07-23

(54)【発明の名称】入出力メモリ管理ユニットによるドメイン識別子及びデバイス識別子の変換

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/10 20060101AFI20240716BHJP

   G06F 13/14 20060101ALI20240716BHJP

   G06F 12/1036 20160101ALI20240716BHJP

【ＦＩ】

G06F13/10 330C

G06F13/14 320Z

G06F12/1036 100

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2021535746

(86)(22)【出願日】2020-04-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-24

(86)【国際出願番号】 US2020028994

(87)【国際公開番号】W WO2020219394

(87)【国際公開日】2020-10-29

【審査請求日】2023-03-22

(31)【優先権主張番号】16/390,663

(32)【優先日】2019-04-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591016172

【氏名又は名称】アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＭＩＣＲＯ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(73)【特許権者】

【識別番号】508301087

【氏名又は名称】エーティーアイ・テクノロジーズ・ユーエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＡＴＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＵＬＣ

【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ Ｖａｌｌｅｙ Ｄｒｉｖｅ Ｅａｓｔ， Ｍａｒｋｈａｍ， Ｏｎｔａｒｉｏ， Ｌ３Ｔ ７Ｘ６ Ｃａｎａｄａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100111615

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 良太

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨 圭介

(72)【発明者】

【氏名】マギー チャン

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ ン

(72)【発明者】

【氏名】ポール ブリンザー

【審査官】田中 啓介

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５００５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００７７９８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１２－５１５９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００７２９０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ９／４５５－９／５４

Ｇ０６Ｆ１２／０８－１２／１２８

Ｇ０６Ｆ１３／１０－１３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゲストオペレーティングシステム及びハイパーバイザを実行するプロセッサと、
入出力（ＩＯ）デバイスと、
入出力メモリ管理ユニット（ＩＯＭＭＵ）と、を備え、
前記ＩＯＭＭＵは、
前記ゲストオペレーティングシステムから受信した通信において、前記通信をさらに処理する前に、ゲストドメイン識別子（ドメインＩＤ）を対応するホストドメインＩＤに置き換え、及び／又は、ゲストデバイス識別子（デバイスＩＤ）を対応するホストデバイスＩＤに置き換えることと、
前記ＩＯデバイスから受信した通信において、前記通信を前記ゲストオペレーティングシステムに提供する前に、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換えることと、
前記通信を前記ゲストオペレーティングシステムに提供する前に、ゲストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤを、前記ＩＯＭＭＵで生成され、前記ゲストオペレーティングシステムに宛てられた通信に配置することと、
によって、前記ハイパーバイザによる介入なしに、前記ＩＯＭＭＵと前記ゲストオペレーティングシステムとの間の通信を処理するように構成されている、
電子デバイス。

【請求項2】

前記ＩＯＭＭＵは、
前記ゲストオペレーティングシステムに対して、所定のゲストドメインＩＤが所定のホストドメインＩＤに関連付けられていること、又は、所定のゲストデバイスＩＤが所定のホストデバイスＩＤに関連付けられていることを示す通信を、前記ハイパーバイザから受信することと、
前記ゲストオペレーティングシステムに対して、前記所定のゲストドメインＩＤが前記所定のホストドメインＩＤに関連付けられていること、又は、前記所定のゲストデバイスＩＤが前記所定のホストデバイスＩＤに関連付けられていることを示す情報を含むように、ＩＤ変換テーブルのエントリを更新することと、
によって、前記ＩＯＭＭＵの前記ＩＤ変換テーブルを、前記ゲストオペレーティングシステムの情報を含むように更新するように構成されている、
請求項１の電子デバイス。

【請求項3】

前記ＩＯＭＭＵは、
前記ゲストオペレーティングシステムから受信した前記通信において、前記ＩＤ変換テーブルの各エントリから、前記ゲストドメインＩＤを置き換えるホストドメインＩＤ、及び／又は、前記ゲストデバイスＩＤを置き換えるホストデバイスＩＤを決定することによって、
前記ゲストオペレーティングシステムから受信した前記通信において、前記ゲストドメインＩＤを対応するホストドメインＩＤに置き換える場合に、及び／又は、前記ゲストデバイスＩＤを対応するホストデバイスＩＤに置き換える場合に、前記ＩＤ変換テーブルを用いるように構成されている、
請求項２の電子デバイス。

【請求項4】

前記ＩＯＭＭＵは、
前記ＩＤ変換テーブルの各エントリから、前記通信が関連するＩＯデバイスの前記ゲストオペレーティングシステムによって用いられる前記ゲストドメインＩＤ及び／又は前記ゲストデバイスＩＤを決定することによって、
前記ＩＯＭＭＵによって生成された前記通信において、前記ゲストドメインＩＤ及び／又は前記ゲストデバイスＩＤを配置する場合に、前記ＩＤ変換テーブルを用いるように構成されている、
請求項２の電子デバイス。

【請求項5】

前記ＩＯＭＭＵは、前記ゲストオペレーティングシステムによって用いられる所定のドメインＩＤ及び所定のデバイスＩＤ毎に、ゲストオペレーティングシステムの初期化動作中に前記ＩＤ変換テーブルを更新するために、対応する別の通信を前記ハイパーバイザから受信する、
請求項２の電子デバイス。

【請求項6】

前記ＩＯＭＭＵとは別のメモリをさらに備え、
前記ＩＯＭＭＵは、前記ＩＤ変換テーブルを更新する場合に、
前記ＩＯＭＭＵのメモリマップ入出力（ＭＭＩＯ）レジスタを介して前記ハイパーバイザから前記通信を受信することと、
ＩＯＭＭＵプライベートアドレス変換テーブルを用いて、前記ＩＤ変換テーブルが記憶されている前記メモリ内のＩＯＭＭＵバッキングストレージ領域内の位置を判別することと、
前記ＩＯＭＭＵバッキングストレージ領域内の前記ＩＤ変換テーブルを更新することと、
を行うように構成されている、
請求項２の電子デバイス。

【請求項7】

前記ゲストオペレーティングシステムから受信した前記通信は、前記ＩＯＭＭＵ用のコマンドバッファに書き込まれる情報を含む、
請求項１の電子デバイス。

【請求項8】

前記ハイパーバイザは、
前記ゲストオペレーティングシステムについて、所定のゲストデバイスＩＤが所定のホストデバイスＩＤに関連することを判別することと、
デバイステーブルを、前記ゲストオペレーティングシステムの情報を含むように更新することであって、前記更新することは、前記ゲストデバイスＩＤ及び前記ゲストオペレーティングシステムの識別情報を含むように前記デバイステーブル内の対応するデバイスのエントリを更新することを含む、ことと、
を行うように構成されている、
請求項１の電子デバイス。

【請求項9】

前記ＩＯＭＭＵは、
前記デバイステーブルの各エントリから、前記ＩＯデバイスから受信した通信においてホストデバイスＩＤを置き換えるためのゲストデバイスＩＤを決定することによって、
前記ＩＯデバイスから受信した前記通信において、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換える場合に、前記デバイステーブルを用いるように構成されている、
請求項８の電子デバイス。

【請求項10】

前記ハイパーバイザは、前記ゲストオペレーティングシステムによって用いられるデバイスＩＤ毎に、ゲストオペレーティングシステムの初期化動作中に前記デバイステーブルの対応する更新を行う、
請求項８の電子デバイス。

【請求項11】

前記ＩＯデバイスから受信した前記通信は、前記ゲストオペレーティングシステムに対する周辺ページ要求（ＰＰＲ）を含む、
請求項１の電子デバイス。

【請求項12】

ゲストオペレーティングシステム及びハイパーバイザを実行するプロセッサと、入出力（ＩＯ）デバイスと、入出力メモリ管理ユニット（ＩＯＭＭＵ）と、を備える電子デバイスにおいて、前記ＩＯＭＭＵが、前記ハイパーバイザによる介入なしに、前記ＩＯＭＭＵと前記ゲストオペレーティングシステムとの間の通信を処理する方法であって、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ゲストオペレーティングシステムから受信した通信において、前記通信をさらに処理する前に、ゲストドメイン識別子（ドメインＩＤ）を対応するホストドメインＩＤに置き換えること、及び／又は、ゲストデバイス識別子（デバイスＩＤ）を対応するホストデバイスＩＤに置き換えることと、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ＩＯデバイスから受信した通信において、前記通信を前記ゲストオペレーティングシステムに提供する前に、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換えることと、
前記ＩＯＭＭＵが、前記通信を前記ゲストオペレーティングシステムに提供する前に、ゲストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤを、前記ＩＯＭＭＵで生成され、前記ゲストオペレーティングシステムに宛てられた通信に配置することと、を含む、
方法。

【請求項13】

前記ゲストオペレーティングシステムに対して、所定のゲストドメインＩＤが所定のホストドメインＩＤに関連付けられていること、又は、所定のゲストデバイスＩＤが所定のホストデバイスＩＤに関連付けられていることを示す通信を、前記ハイパーバイザから受信することと、
前記所定のゲストドメインＩＤが前記所定のホストドメインＩＤに関連付けられていること、又は、前記所定のゲストデバイスＩＤが前記所定のホストデバイスＩＤに関連付けられていることを示す情報を含むように、ＩＤ変換テーブルのエントリを更新することと、によって、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ＩＤ変換テーブルを、前記ゲストオペレーティングシステムの情報を含むように更新することをさらに含む、
請求項１２の方法。

【請求項14】

前記ゲストオペレーティングシステムから受信した前記通信において、前記ＩＤ変換テーブルの各エントリから、前記ゲストドメインＩＤを置き換えるホストドメインＩＤ、及び／又は、前記ゲストデバイスＩＤを置き換えるホストデバイスＩＤを決定することによって、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ゲストオペレーティングシステムから受信した前記通信において、前記ゲストドメインＩＤを対応するホストドメインＩＤに置き換える場合に、及び／又は、前記ゲストデバイスＩＤを対応するホストデバイスＩＤに置き換える場合に、前記ＩＤ変換テーブルを用いることをさらに含む、
請求項１３の方法。

【請求項15】

前記ＩＤ変換テーブルの各エントリから、前記通信が関連するＩＯデバイスの前記ゲストオペレーティングシステムによって用いられる前記ゲストドメインＩＤ及び／又は前記ゲストデバイスＩＤを決定することによって、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ＩＯＭＭＵによって生成された前記通信において、前記ゲストドメインＩＤ及び／又は前記ゲストデバイスＩＤを配置する場合に、前記ＩＤ変換テーブルを用いることをさらに含む、
請求項１３の方法。

【請求項16】

前記ＩＯＭＭＵが、前記ゲストオペレーティングシステムによって用いられる所定のドメインＩＤ及び所定のデバイスＩＤ毎に、ゲストオペレーティングシステムの初期化動作中に前記ＩＤ変換テーブルを更新するために、対応する別の通信を前記ハイパーバイザから受信することをさらに含む、
請求項１３の方法。

【請求項17】

前記電子デバイスは、前記ＩＯＭＭＵとは別のメモリをさらに備え、
前記方法は、前記ＩＤ変換テーブルを更新する場合に、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ＩＯＭＭＵのメモリマップ入出力（ＭＭＩＯ）レジスタを介して前記ハイパーバイザから前記通信を受信することと、
前記ＩＯＭＭＵが、ＩＯＭＭＵプライベートアドレス変換テーブルを用いて、前記ＩＤ変換テーブルが記憶されている前記メモリ内のＩＯＭＭＵバッキングストレージ領域内の位置を判別することと、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ＩＯＭＭＵバッキングストレージ領域内の前記ＩＤ変換テーブルを更新することと、を含む、
請求項１３の方法。

【請求項18】

前記ゲストオペレーティングシステムから受信した前記通信は、前記ＩＯＭＭＵ用のコマンドバッファに書き込まれる情報を含む、
請求項１２の方法。

【請求項19】

前記ハイパーバイザが、前記ゲストオペレーティングシステムについて、所定のゲストデバイスＩＤが所定のホストデバイスＩＤに関連することを判別することと、
前記ハイパーバイザが、デバイステーブルを、前記ゲストオペレーティングシステムの情報を含むように更新することであって、前記更新することは、前記ゲストデバイスＩＤ及び前記ゲストオペレーティングシステムの識別情報を含むように前記デバイステーブル内の対応するデバイスのエントリを更新することを含む、ことと、をさらに含む、
請求項１２の方法。

【請求項20】

前記デバイステーブルの各エントリから、前記ＩＯデバイスから受信した通信においてホストデバイスＩＤを置き換えるためのゲストデバイスＩＤを決定することによって、
前記ＩＯＭＭＵが、前記ＩＯデバイスから受信した前記通信において、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換える場合に、前記デバイステーブルを用いることをさらに含む、
請求項１９の方法。

【請求項21】

前記ハイパーバイザが、前記ゲストオペレーティングシステムによって用いられる所定のデバイスＩＤ毎に、ゲストオペレーティングシステムの初期化動作中に前記デバイステーブルの対応する更新を行うことをさらに含む、
請求項１９の方法。

【請求項22】

前記ＩＯデバイスから受信した前記通信は、前記ゲストオペレーティングシステムに対する周辺ページ要求（ＰＰＲ）を含む、
請求項１２の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

（関連技術）
一部の電子デバイス（例えば、サーバ又はデスクトップコンピュータ等）は、入出力（ＩＯ）デバイス等の電子デバイスハードウェアの「仮想化」をサポートする。仮想化には、電子デバイス上又は電子デバイス内の中間エンティティ（intermediary entity）が関与し、ソフトウェアのインスタンスが電子デバイスハードウェアに直接アクセス可能であるという幻想を、電子デバイス上で実行されるソフトウェアのインスタンス（例えば、アプリケーションプログラム等）に提供する。実際には、中間エンティティは、ソフトウェアのインスタンスによって行われるアクセスをインターセプト／リダイレクトしたり、他の方法で支援したりする。例えば、一般的な中間エンティティの１つに「仮想マシン」がある。仮想マシンは、電子デバイスハードウェアを抽象化し、電子デバイスハードウェアへの既知のインターフェースをエミュレート又は提示するソフトウェアエンティティであり、それによって、ソフトウェアのインスタンスが、様々なタイプ及び構成の下位の電子デバイスハードウェア（ソフトウェアのインスタンスが互換性を有しない電子デバイスハードウェアを含む可能性がある）上で実行することを可能にする。一部の電子デバイスでは、仮想マシンは、「ゲスト」オペレーティングシステムと呼ばれるオペレーティングシステムの１つ以上のインスタンスの実行をサポートする。ひいては、ゲストオペレーティングシステムは、生産性アプリケーション、データベース等のソフトウェアの他のインスタンスを実行するための環境を提供する。

【0002】

一部の電子デバイスでは、仮想マシンは、ハイパーバイザとして知られるソフトウェアエンティティによって管理及び制御される。ハイパーバイザは、仮想マシンを起動又は初期化することができ、仮想マシンによる電子デバイスハードウェアのアクセスを制御、監視、支援することができ、仮想マシンを終了又はクローズすること等ができる。図１は、仮想マシン及びハイパーバイザを示すブロック図である。図１に示すように、３つの仮想マシン（ＶＭ）１００があり、各々の下で、ゲストオペレーティングシステム（ゲストＯＳ）１０２と、データベース、ソフトウェアアプリケーション等の１つ以上のプログラム（ＰＲＧＲＭＳ）１０４と、を実行する。仮想マシン１００は、ハイパーバイザ１０６と通信し、ハイパーバイザ１０６は、ホストオペレーティングシステム（ホストＯＳ）１０８と仮想マシン１００との間をインターフェースする。ホストオペレーティングシステム１０８は、電子デバイスハードウェア１１４とハイパーバイザ１０６との間のインターフェースを提供する。さらに、ハイパーバイザ１０６は、メモリ管理ユニット及びＩＯデバイスハードウェア１１４のコントローラとして機能する入出力管理ユニット（ＩＯＭＭＵ）１１２と仮想マシン１００との間をインターフェースする。

【0003】

ハイパーバイザによって実行される動作には、電子デバイスハードウェアとゲストオペレーティングシステム（又は、広義には仮想マシン）との間の通信の処理が含まれる。例えば、ハイパーバイザは、ゲストオペレーティングシステムと入出力管理ユニット（ＩＯＭＭＵ）との間の通信を変換、リダイレクト、又は、他の方法で支援することができる。ハイパーバイザによって処理される通信には、ＩＯＭＭＵによる周辺ページ要求（ＰＰＲ）ログ及びイベントログの書き込みや、ゲストオペレーティングシステムによるコマンドバッファの書き込み等の通信が含まれる。ＰＰＲログ、イベントログ及びコマンドバッファの書き込みについては、２０１６年１２月のＡＭＤ Ｉ／Ｏ Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＩＯＭＭＵ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ｒｅｖ．３．００に詳細に記載されており、その全体は、言及することによって本明細書に援用される。

【0004】

図２は、ハイパーバイザによって処理されるゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵとの間の通信を示すブロック図である。図２では、いくつかの要素が点線／点で示されており、これらの要素は、メモリ（例えば、電子デバイスにおけるメインメモリ）に記憶され、従って、典型的なメモリアクセス技術を介してアクセスされるログ、バッファ等である。図２の要素は、ゲストオペレーティングシステム１０２と、ハイパーバイザ１０６と、ＩＯＭＭＵ１１２とともに、ゲスト周辺ページ要求（ＰＰＲ）ログ２００と、ゲストコマンドバッファ（ＣＭＤ ＢＵＦ）２０２と、ゲストイベントログ２０４と、を含み、これらは、ゲストオペレーティングシステム１０２からの通信及びゲストオペレーティングシステム１０２宛ての通信を記憶するために用いられるメモリ内の構造（例えば、リスト、テーブル等）である。さらに、これらの要素は、ゲストオペレーティングシステム構造へのポインタ及びゲストオペレーティングシステムに関連するステータス情報を記憶するためのメモリ内の位置のセットであるゲストポインタ（ＰＴＲＳ）／ステータスレジスタ（ＲＥＧＳ）２０６を含む。さらに、これらの要素は、ＩＯＭＭＵ周辺ページ要求ログ２０８と、ＩＯＭＭＵコマンドバッファ２１０と、ＩＯＭＭＵイベントログ２１２と、を含み、これらは、ＩＯＭＭＵ１１２からの通信及びＩＯＭＭＵ１１２宛ての通信を記憶するために用いられるメモリ内の構造（例えば、リスト、テーブル等）である。また、これらの要素は、ＩＯＭＭＵメモリマップド入出力（ＭＭＩＯ）ポインタ／ステータスレジスタ（ＲＥＧＳ）２１４をＩＯＭＭＵ１１２に含み、ＩＯＭＭＵメモリマップド入出力（ＭＭＩＯ）ポインタ／ステータスレジスタ（ＲＥＧＳ）２１４は、様々なＩＯＭＭＵ１１２構造へのポインタ及びＩＯＭＭＵ１１２に関連するステータス情報を記憶するためのＩＯＭＭＵ１１２内のレジスタのセットである。

【0005】

動作中、例としてコマンドを用いると、ゲストオペレーティングシステム１０２は、ＩＯＭＭＵ１１２宛てのコマンドをゲストコマンドバッファ２０２（すなわち、ゲストオペレーティングシステム１０２からのコマンドが記憶されるメモリ内のバッファの次の利用可能な位置）に書き込む。ゲストオペレーティングシステム１０２は、ＩＯＭＭＵ１１２によって用いられる「ホスト」ドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤとは異なる「ゲスト」ドメイン識別子（ドメインＩＤ）及び／又はデバイス識別子（デバイスＩＤ）をコマンドにおいて使用するので、ＩＯＭＭＵ１１２が、正しいデバイス及び／又はドメインを識別する可能性が低い（ドメインＩＤ及びデバイスＩＤは、本明細書の他の箇所で説明されているが、一般的に、電子デバイス内のデバイスのセットの中から特定のデバイスを識別するか、メモリアクセスを実行するためにデバイスをグループ化するメカニズムである保護ドメインを識別する）。したがって、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを翻訳又は変換せずにコマンドを用いると、コマンドが、ＩＯＭＭＵ１１２によって不適切に処理される可能性があり、電子デバイスのエラーを引き起こす可能性がある。したがって、ハイパーバイザ１０６は、図２において点線で示すように、ゲストコマンドバッファ２０２へのゲストオペレーティングシステムの書き込みをインターセプトし、ハイパーバイザデータ構造において、ゲストドメインＩＤ及び／又はゲストドメインＩＤからホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤへのマッピングをルックアップし、コマンド内のゲストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤを、対応するホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに置き換え、更新されたコマンドをＩＯＭＭＵコマンドバッファ２１０に記憶する。次に、ＩＯＭＭＵ１１２は、ＩＯＭＭＵコマンドバッファ２１０からコマンドを取得し、コマンドを実行する。これにより、ＩＯＭＭＵ１１２は、対応するアクションを実行する。ハイパーバイザ１０６は、ＩＯＭＭＵ１１２によるＩＯＭＭＵ周辺ページ要求ログ２０８及びＩＯＭＭＵイベントログ２１２への書き込み（但し、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換える）、ゲストポインタ／ステータスレジスタ２０６のアクセス、並びに、ＩＯＭＭＵ ＭＭＩＯポインタ／ステータスレジスタ２１４のアクセスに関する少なくともいくつかの同様の動作を実行する。メモリの読み書き、マッピングのルックアップ、及び、ハイパーバイザ１０６によって実行される他の動作は、レイテンシが比較的長いので、ハイパーバイザ１０６をゲストオペレーティングシステム１０２とＩＯＭＭＵ１１２との間に介在させて用いることにより、通信処理の遅延につながり、さらには、プロセッサをビジー状態にし、電子デバイスのメモリバスにトラフィックを加える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】仮想マシン及びハイパーバイザを示すブロック図である。

【図2】ハイパーバイザによって処理されるゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵとの間の通信を示すブロック図である。

【図3】いくつかの実施形態による、仮想マシン及びハイパーバイザを示すブロック図である。

【図4】いくつかの実施形態による、電子デバイスを示すブロック図である。

【図5】いくつかの実施形態による、ＩＯＭＭＵによってアクセスされるメモリの一部を示すブロック図である。

【図6】いくつかの実施形態による、ＩＯＭＭＵによって処理されるゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵとの間の通信を示すブロック図である。

【図7】いくつかの実施形態による、ゲストオペレーティングシステムからの通信をＩＯＭＭＵにおいて処理するプロセスを示すフローチャートである。

【図8】いくつかの実施形態による、ゲストオペレーティングシステム宛ての入出力（ＩＯ）デバイスからの通信をＩＯＭＭＵにおいて処理するプロセスを示すフローチャートである。

【図9】いくつかの実施形態による、ゲストオペレーティングシステム宛ての通信をＩＯＭＭＵにおいて生成するプロセスを示すフローチャートである。

【図10】いくつかの実施形態による、ドメインＩＤ及びデバイスＩＤを変換するようにＩＯＭＭＵを構成するプロセスを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図面及び説明全体に亘って、同じ符号は、同一の図要素を指す。

【0008】

以下の説明は、当業者が、説明する実施形態を作成及び使用することを可能にするために提示され、特定の用途及びその要件に照らして提供される。説明する実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義される一般的な原理は、他の実施形態及び用途に適用されてもよい。したがって、説明する実施形態は、示された実施形態に限定されず、本明細書で開示される原理及び特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。

【0009】

（用語）
以下の説明では、様々な用語が、実施形態を説明するために使用される。以下に、これらの用語のいくつかを簡単且つ一般的に説明する。用語は、明確さ及び簡潔さのために、本明細書に記載されていない重要な追加的態様を有してもよい。したがって、説明は、用語を限定することを意図しないことに留意されたい。

【0010】

機能ブロック：機能ブロックは、集積回路要素、ディスクリート回路要素等の１つ以上の相互に関連する回路要素のグループ、集合、及び／又は、セットを指す。回路要素は、回路要素が少なくとも１つの特性を共有するという点で「相互に関連」している。例えば、相互に関連する回路要素は、特定の集積回路チップ又はその一部に含まれていてもよいし、その上に製造されてもよいし、他の方法で結合されてもよいし、所定の機能（計算又は処理機能、メモリ機能等）の実行に関与してもよいし、共通の制御要素によって制御されてもよい。機能ブロックは、単一の回路要素（例えば、単一の集積回路論理ゲート）から数百万又は数十億の回路要素（例えば、集積回路メモリ）までの任意の数の回路要素を含むことができる。

【0011】

（仮想化、仮想マシン及びハイパーバイザ）
記載された実施形態は、メモリ、入出力（ＩＯ）デバイス等の電子デバイスハードウェアの「仮想化」をサポートする。仮想化は、一般に、電子デバイス上又は電子デバイス内の中間エンティティが関与し、中間エンティティは、実際に、ソフトウェアのインスタンスによって行われるアクセスをインターセプト／リダイレクト、変換又は他の方法で支援する場合に、ソフトウェアのインスタンスが電子デバイスハードウェアに直接アクセス可能であるという幻想を、電子デバイスで実行されるソフトウェアのインスタンスに提供する。例えば、ソフトウェアのインスタンスには電子デバイスの実際のデバイスレジスタ、メモリ位置等のように見えるが、中間エンティティによって提示される単なるコピーである電子デバイスレジスタ、メモリ位置、電子デバイス設定及び他の機能ブロックのセットが、中間エンティティによって提示されてもよい。この場合、中間エンティティは、電子デバイスハードウェアのコピーのアクセスを受信、インターセプト又は他の方法で取得し、ソフトウェアのインスタンスに代わって実際の電子デバイスハードウェアと対応する対話を行う。電子デバイスハードウェアの仮想化は、様々な電子デバイスが、電子デバイスハードウェアの様々な構成、様々なアドレス、位置又は識別子等を用いることを可能にする一方で、ソフトウェアのインスタンスには、中間エンティティを介して、電子デバイスハードウェアへの同じインターフェースが提供されるようにする等の多くの利点がある。さらに、中間エンティティは、ソフトウェアの所定のインスタンスによる電子デバイスハードウェアのアクセスを許可するかブロックするかを決定することができ、したがって、電子デバイスハードウェアの仮想化により、電子デバイスハードウェア（又は、その一部）及び／又は電子デバイス上で実行されるソフトウェアのインスタンスの保護を可能にする。上述したようにアクセスを制御することによって、中間エンティティは、ソフトウェアのいくつかのインスタンス間で電子デバイスハードウェアを共有し、及び／又は、ソフトウェアの個々のインスタンスに対して、電子デバイスハードウェアの一部への排他的アクセスを提供することができる。

【0012】

記載された実施形態では、中間エンティティは、「仮想マシン」を含む。仮想マシンは、電子デバイスハードウェアを抽象化し、実際の又はエミュレートされた電子デバイスハードウェアへの既知のインターフェースをソフトウェアのインスタンスに提示するソフトウェアエンティティである。ハードウェアを抽象化することによって、ソフトウェアのインスタンスが、様々なタイプ及び構成の下位の電子デバイスハードウェア（ソフトウェアのインスタンスが互換性を有しない電子デバイスハードウェアを含む可能性がある）上で実行することを可能にする。記載された実施形態では、仮想マシンは、「ゲスト」オペレーティングシステムと呼ばれるオペレーティングシステムの１つ以上のインスタンスの実行をサポートする。ひいては、ゲストオペレーティングシステムは、アプリケーション、データベース等の他のソフトウェアプログラムを実行するための環境を提供する。

【0013】

記載された実施形態では、仮想マシンは、ハイパーバイザとして知られるソフトウェアエンティティによって管理及び制御される。ハイパーバイザは、仮想マシンを起動又は初期化することができ、仮想マシンによる電子デバイスハードウェアのアクセスを制御、監視、支援することができ、仮想マシンを終了又はクローズする等することができる。図３は、いくつかの実施形態による、仮想マシン及びハイパーバイザを示すブロック図である。図３に示すように、３つの仮想マシン（ＶＭ）３００があり、各々の下で、ゲストオペレーティングシステム（ゲストＯＳ）３０２と、データベース、ソフトウェアアプリケーション等の１つ以上のプログラム（ＰＲＧＲＭＳ）３０４と、を実行する。仮想マシン３００は、ハイパーバイザ３０６と通信し、ハイパーバイザ３０６は、ホストオペレーティングシステム（ホストＯＳ）３０８と仮想マシン３００との間のインターフェースを提供する。ホストオペレーティングシステム３０８は、電子デバイスハードウェア３１０とハイパーバイザ３０６との間のインターフェースを提供する。既存の電子デバイスについて図１に示したものとは異なり、図３において、ＩＯＭＭＵ３１２は、ハイパーバイザ３０６が介在することなく、（ＩＯＭＭＵ３１２とゲストオペレーティングシステム３０２との間のより太い線によって示すように）ゲストオペレーティングシステム３０２とＩＯデバイスハードウェア３１４との間を直接インターフェースする。したがって、既存の電子デバイスとは異なり、記載された実施形態では、ハイパーバイザ３０６は、本明細書に記載するように、ゲストオペレーティングシステム３０２とＩＯＭＭＵ３１２との間の通信を処理するための動作の少なくとも一部の実行に関与しない。しかしながら、ハイパーバイザ３０６とＩＯＭＭＵ３１２との間の線で示すように、ＩＯＭＭＵ３１２とハイパーバイザ３０６との間で特定の通信が発生することに留意されたい。さらに、場合によっては、ホストオペレーティングシステム３０８が存在せず、ハイパーバイザ３０６は、電子デバイスハードウェア３１０とより直接的に通信することに留意されたい。

【0014】

（ドメイン識別子及びデバイス識別子）
記載された実施形態では、電子デバイスは、ページテーブルウォーク、割り込み再マッピング、デバイスアクセス、イベントレポート等の動作のための入出力（ＩＯ）デバイスを識別するために、ドメイン識別子（ドメインＩＤ）及びデバイス識別子（デバイスＩＤ）を用いる。例えば、電子デバイスの入出力メモリ管理ユニット（ＩＯＭＭＵ）は、ドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを、プロセッサ（又は、その上で実行されるソフトウェア）とＩＯデバイスとの間の通信のソース又は宛先を決定するために、ＩＯデバイスのアドレス変換に用いられるページテーブルを決定するために、特定のＩＯデバイスによってトリガされた又は特定のＩＯデバイスで発生したイベントをプロセッサに報告する等のために用いることができる。ドメインＩＤは、ＩＯデバイスが属する保護ドメインを識別する数値である。１つ以上のＩＯデバイスは、所定の保護ドメインに属することができ、各保護ドメインに含まれるＩＯデバイスは、アドレスマッピングの同一のセット（すなわち、同一のページテーブル（複数可）を用いる）及びメモリ内のページに対するアクセス権を有することができる。デバイスＩＤは、ＩＯデバイスが配置されているインターフェースバスを識別するバス識別子、電子デバイス内のいくつかのデバイスからＩＯデバイスを識別するデバイス番号、及び、ＩＯデバイスによって実行される機能を識別する機能番号等の情報を含むか、これらに基づいて生成される数値識別子である。ドメインＩＤ及びデバイスＩＤは、２０１６年１２月のＡＭＤ Ｉ／Ｏ Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＩＯＭＭＵ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ｒｅｖ．３．００でより詳細に説明されており、上述したように、言及することによって本明細書に援用される。

【0015】

いくつかの実施形態では、上述した仮想化の１つの効果は、ゲストオペレーティングシステム及び電子デバイスハードウェア（例えば、ＩＯＭＭＵやＩＯデバイス等）が、ドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに対して異なる値を用いることができることである。これらの実施形態では、ゲストオペレーティングシステムは、ゲストオペレーティングシステムによって選択され、決定され、又は、プログラムされたドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに対して「ローカル」又は「ゲスト」値を用いることができ、電子デバイスハードウェアは、電子デバイスハードウェアによって選択され、決定され、又は、プログラムされたドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに対して「システム」又は「ホスト」値を用いることができる。ドメインＩＤ及びデバイスＩＤの値が異なるので、ゲストオペレーティングシステムと電子デバイスハードウェアとの間の通信には、通信を処理する（すなわち、通信を変換及び／又は他の方法で支援する）１つ以上のエンティティが関与する。既存のシステムとは異なり、記載された実施形態では、ハイパーバイザは、通信を変換及び／又は他の方法で支援しない。代わりに、本明細書に記載されるように、ＩＯＭＭＵは、ハイパーバイザによる介入なしに、通信を変換及び／又は他の方法で支援するためのメカニズムを含む。いくつかの実施形態では、ハイパーバイザは、通信の変換及び／又は他の方法での支援に関与しないが、ハイパーバイザは、ＩＯＭＭＵを、通信を処理するためにＩＯＭＭＵのセットアップ又は構成を支援することができる。

【0016】

（概要）
記載された実施形態では、電子デバイスは、プロセッサと、メモリと、いくつかの入出力（ＩＯ）デバイス（例えば、ネットワークインターフェースデバイス、ディスクコントローラ等）と、を含む。また、電子デバイスは、プロセッサとＩＯデバイスとの間をインターフェースする入出力メモリ管理ユニット（ＩＯＭＭＵ）も含む。電子デバイス内のプロセッサは、ハイパーバイザ、１つ以上の仮想マシン、及び、仮想マシンにおけるゲストオペレーティングシステムを実行する。ＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵ及びＩＯデバイスとの間の通信を処理するための動作を実行する。より具体的には、ＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステムからの通信におけるゲストドメインＩＤ及びゲストデバイスＩＤを、ＩＯＭＭＵ及び／又はＩＯデバイスにおいて通信が処理される前に、ホストドメインＩＤ及びホストデバイスＩＤに変換する。さらに、ＩＯＭＭＵは、ＩＯデバイスからの通信におけるホストドメインＩＤ及び／又はホストデバイスＩＤを、処理のためにゲストオペレーティングシステムに通信を送信する前に、ゲストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤに変換し、ゲストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤを含む通信を生成する。

【0017】

ＩＯＭＭＵによって処理される上記の通信には、ゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵ及びＩＯデバイスとの間の様々な形式／タイプの通信が含まれる。一般に、記載された実施形態におけるＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵ及びＩＯデバイスとの間の任意の通信において、ドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤの翻訳又は変換を実行することができる。ゲストオペレーティングシステムからＩＯＭＭＵへの通信の一例として、いくつかの実施形態では、ゲストオペレーティングシステムは、コマンドを、ＩＯＭＭＵによって提供されるコマンドバッファに書き込む。ＩＯＭＭＵは、コマンドバッファからのコマンドを処理する間に、コマンドからゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを取得し、ＩＤ変換テーブルを用いて、対応するホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをルックアップする。次に、ＩＯＭＭＵは、コマンドをさらに処理する前に、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに置き換える。ＩＯＭＭＵからゲストオペレーティングシステムへの通信の一例として、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、周辺ページ要求（ＰＰＲ）を、ゲストオペレーティングシステムのページ要求割り込みログに書き込む。ＩＯＭＭＵは、ＰＰＲをログに書き込む前に、ＰＰＲからホストデバイスＩＤを取得し（又は、ホストデバイスＩＤをソースＩＯデバイスに基づいて決定し）、ソースＩＯデバイスのデバイステーブルエントリを用いて、関連するゲストデバイスＩＤをルックアップする。次に、ＩＯＭＭＵは、ＰＰＲをゲストオペレーティングシステムの周辺ページ要求ログに記憶する前に、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換える。ＩＯＭＭＵからゲストオペレーティングシステムへの通信の別の例として、いくつかの実施形態では、ゲストオペレーティングシステム宛ての通信（例えば、イベント等に関する）を生成する場合、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル及び／又はデバイステーブルを用いて、通信に含まれるゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを決定し、したがって、ＩＯＭＭＵによって生成される通信にはホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤが含まれない。

【0018】

いくつかの実施形態では、上記のＩＤ変換テーブル及び／又はデバイステーブルは、通信を処理するためにＩＯＭＭＵによって用いられる情報を含むように、ハイパーバイザ又は別のソフトウェア若しくはハードウェアエンティティ（例えば、オペレーティングシステム等）によって入力／構成及び／又は更新される。例えば、いくつかの実施形態では、ハイパーバイザは、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤとホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤとの間のマッピングをＩＯＭＭＵに通信し、ＩＯＭＭＵは、マッピングをＩＤ変換テーブルに書き込む。これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、ＩＯＭＭＵが全てのマッピングをハイパーバイザから受信して記憶するまで、各マッピングが順番に書き込まれる１つ以上のメモリマップド入出力（ＭＭＩＯ）レジスタ（又は、メモリ内の対応するメモリ位置）を含むか、提供する。

【0019】

いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル及び／又はデバイスマッピングテーブルの少なくとも一部を内部に記憶しない。これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル及び／又はデバイステーブルの一部又は全てをメモリ（例えば、メインメモリ）又は別のバッキングストアに記憶する。これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、メモリ又はバッキングストア内のＩＤ変換テーブル（例えば、ベースアドレス、長さ等）及び／又はデバイステーブルの位置が記憶された１つ以上のプライベートメモリ変換テーブル又はリストを含む。

【0020】

上記のようにゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵとの間の通信を処理することによって、ＩＯＭＭＵは、既存のデバイス内のハイパーバイザによって実行される動作を実行する。ソフトウェアに実装されているハイパーバイザからの動作を、ハードウェアに実装されているＩＯＭＭＵに向けて削除することで、動作を、より少ない遅延及び低減されたプロセッサ動作で実行することが可能になり、これにより、ＩＯＭＭＵ及びプロセッサのパフォーマンスを向上させるのに役立つ。これにより、電子デバイスのパフォーマンスを向上させることができ、ユーザの満足度を高めることにつながる。

【0021】

（電子デバイス）
図４は、いくつかの実施形態による、電子デバイス４００を示すブロック図である。図４に示すように、電子デバイス４００は、プロセッサ４０２と、メモリ４０４と、大容量記憶装置４０６と、入出力（ＩＯ）デバイス４０８～４１２と、入出力（ＩＯ）ハブ４１４と、メモリコントローラ４１６と、を含む。

【0022】

プロセッサ４０２は、電子デバイス４００において計算動作を実行する機能ブロックである。プロセッサ４０２は、２つのコア４１８～４２０を含み、各コアは、中央処理装置（ＣＰＵ）コア、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）コア、組み込みプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又は、他の計算メカニズム等の１つ以上の計算メカニズムを含む。また、プロセッサ４０２は、メモリ管理ユニット（ＭＭＵ）４２２も含み、これは、アドレス変換に関連する動作（例えば、ページテーブルウォーク、変換ルックアサイドバッファルックアップ等）、コア４１８～４２０によるメモリアクセスのためのメモリアクセス保護等を実行する機能ブロックである。

【0023】

メモリ４０４は、電子デバイス４００内のメモリ（例えば、「メイン」メモリ）の動作を実行する機能ブロックである。メモリ４０４は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレート同期ＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、及び／又は、電子デバイス４００の他の機能ブロックによって用いられるデータ及び命令を記憶する他のタイプのメモリ回路等の１つ以上のメモリ回路と、メモリ回路に記憶されたデータ及び命令のアクセス（例えば、読み取り、書き込み、チェック、削除、無効化等）を処理する制御回路と、を含む。

【0024】

大容量記憶装置４０６は、電子デバイス４００内の他の機能ブロックによって用いられるデータ及び命令を記憶するための大容量不揮発性記憶素子の動作を実行する機能ブロック及び／又はデバイスである。大容量記憶装置４０６は、大容量半導体メモリ（例えば、フラッシュメモリ等）、ディスクドライブ（ハードドライブ等）、光学ドライブ等であってもよいし、これらを含んでもよい。大容量記憶装置４０６に記憶されたデータ及び命令のコピーは、電子デバイス４００の他の機能ブロックによって用いられるために取得され、メモリ４０４に記憶される。例えば、いくつかの実施形態において、データ及び／又は命令は、所定のサイズ（例えば、４ｋＢ、２ＭＢ等）のブロック又は「ページ」で大容量記憶装置４０６から取得され、ページは、他の機能ブロックによるアクセスのためにメモリ４０４に記憶される。さらに、ページは、メモリ４０４の利用可能な位置に新たに生成されてもよい（例えば、計算結果を記憶するため等）。

【0025】

ＩＯデバイス４０８～４１２は、対応するＩＯ動作を実行する機能ブロック及び／又はデバイスである。ＩＯデバイス４０８～４１２の各々によって実行されるＩＯ動作の特定の性質は、ＩＯデバイスの性質に依存する。例えば、ＩＯデバイス４０８～４１２は、ヒューマンインターフェースデバイス、ネットワークインターフェースデバイス、オーディオ／ビジュアル処理又は提供デバイス、ＧＰＵ、センサデバイス、ディスクコントローラ、ペリフェラルコンポーネントインターフェース（ＰＣＩ）デバイス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）デバイス等を含むことができ、各ＩＯデバイスは、人間からの入力（例えば、キーボード、マウス等）の受信、ネットワーク上でのデータの受信又は送信等の関連する動作を実行する。ＩＯデバイス４０８～４１２は、データ及び／又は命令を、電子デバイス４００の他の機能ブロックに提供するか、それらからデータ及び／又は命令を消費する。例えば、いくつかの実施形態では、ＩＯデバイス４０８～４１２は、ゲストオペレーティングシステム専用であるメモリ４０４内のメモリページ内のデータにアクセス（すなわち、読み取り、書き込み、無効化等）する。

【0026】

ＩＯハブ４１４は、ＩＯデバイス４０８～４１２と電子デバイス４００の他の機能ブロック（例えば、プロセッサ４０２、メモリ４０４等）との間のインターフェースとなる入出力ハブの動作を実行する機能ブロックである。ＩＯハブ４１４によって実行される動作には、ＩＯデバイス４０８～４１２宛ての通信が目的のＩＯデバイスに到達すること、ＩＯデバイス４０８～４１２からの通信が他の機能ブロックに適切に到達すること、他の機能ブロックがＩＯデバイス４０８～４１２による許容できないアクセスから保護されること及びその逆等を確実にするための動作が含まれる。いくつかの実施形態では、ＩＯハブ４１４は、異なる通信規格を用いるバス間（例えば、ペリフェラルコンポーネントインターフェースエクスプレス（ＰＣＩｅ）バスとＨｙｐｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔ ｌｉｎｋ（登録商標））の関連する通信をインターフェースし、したがって、変換する。

【0027】

ＩＯハブ４１４は、ＩＯデバイス４０８～４１２がメモリ４０４内のデータ及び／又は命令にアクセスすることを可能にする動作を実行する機能ブロックであるＩＯＭＭＵ４２４を含み、プロセッサ４０２と通信する。これらの実施形態では、メモリ４０４においてデータ及び命令がＩＯデバイス（例えば、ＩＯデバイス４０８）によってアクセスされる場合、ＩＯデバイスは、メモリアクセス要求（例えば、ダイレクトメモリアクセス要求又はＤＭＡ）をＩＯＭＭＵ４２４に送信する。次に、ＩＯＭＭＵ４２４は、メモリアクセス要求を満たすために、対応する要求をメモリ４０４に送信する。例えば、いくつかの実施形態では、メモリアクセス要求に基づいてデータが取得される場合、ＩＯＭＭＵ４２４は、メモリ４０４（又は、データがメモリ４０４に存在しない場合には大容量記憶装置４０６）からデータを取得し、データを、要求元のＩＯデバイスに転送する。いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、ページテーブル、変換ルックアサイドバッファ、及び／又は、ＩＯデバイス４０８～４１２によって用いられる「仮想」若しくはローカルメモリアドレスを、データが実際に位置するメモリ４０４内の物理アドレスに変換するために用いられる他の機能ブロックを含む。

【0028】

記載された実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、仮想マシンにおいてコア４１８～４２０によって実行されるゲストオペレーティングシステムと通信し、その逆も同様である。例えば、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４（又は、ＩＯＭＭＵ４２４を介したＩＯデバイス４０８～４１２）は、イベント及び周辺ページ要求（ＰＰＲ）をゲストオペレーティングシステムに通信する。これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、誤ったデバイステーブルエントリ、ＩＯページフォールト（ＩＯデバイス４０８～４１２に代わってページテーブルウォークに対して）、ＩＯＭＭＵ４２４ハードウェアエラー等のイベントを、メモリ４０４内の共有ゲストイベントログを介してゲストオペレーティングシステムに報告する。さらに、これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、ＰＰＲを、メモリ４０４内の共有ゲストＰＰＲログを介して、周知のアドレス変換サービス、又は、メモリページサービス動作（すなわち、ゲストオペレーティングシステムによってアクセス可能なメモリ４０４内のページ上で動作を実行する又は当該ページに関連する動作を実行する）のためのＡＴＳ標準を用いるように構成された周辺機器（ＩＯデバイス）からゲストオペレーティングシステムに転送する。別の例として、いくつかの実施形態では、ゲストオペレーティングシステムは、コマンドをＩＯＭＭＵ４２４に通信する。これらの実施形態では、ゲストオペレーティングシステムは、コマンドをＩＯＭＭＵ４２４に発行して、ＩＯＭＭＵ４２４及び／又はＩＯデバイス４０８～４１２を制御し、例えば、完了待ち（ＩＯＭＭＵ４２４が続行する前に、前のコマンドを強制的に完了させるコマンドバリアとして機能する）、デバイステーブルエントリの無効化、ＩＯＭＭＵ４２４変換ルックアサイドバッファエントリの無効化等を、メモリ４０４内の共有ゲストコマンドバッファを介して行う。本明細書に記載するように、ＩＯＭＭＵ４２４は、通信においてゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに変換し、その逆も同様である。

【0029】

いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、ゲストオペレーティングシステムへのインターフェースを提供し、このインターフェースは、ＩＯＭＭＵ４２４と通信するために用いられるメモリマップ位置、レジスタ等を含む。例えば、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、ゲストオペレーティングシステムが値を書き込むことができ、その値がＩＯＭＭＵ４２４によって受信されるメモリマップ入出力（ＭＭＩＯ）メモリ位置のセットを提供する。いくつかの実施形態では、インターフェースが仮想化される。すなわち、メモリ位置、レジスタ等は、ゲストオペレーティングシステムによって想定されるように値を記憶するために用いられるのではなく、単にＩＯＭＭＵ４２４によって用いられるものとして提示される。これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵ４２４は、ゲストオペレーティングシステムからインターフェースを介して値を受信することができるが、バッキングストア４２６及び／又はメモリ４０４内の他の位置を用いて、ゲストオペレーティングシステム毎にメモリ位置、レジスタ等の別々のコピーを記憶する。ゲストオペレーティングシステム及び他のエンティティ（例えば、プロセッサ４０２等）と通信するためにＩＯＭＭＵ４２４によってアクセスされるメモリについては、以下により詳細に説明する。

【0030】

ゲストメモリ４２８は、ゲストオペレーティングシステムによって用いられるデータ及び情報を記憶するために、対応するゲストオペレーティングシステム（例えば、ゲストオペレーティングシステム３０２）によって用いられるメモリ４０４の一部（例えば、メモリの１つ以上のページ）である。一般に、ゲストメモリ４２８は、ゲストオペレーティングシステム及び／又は他のエンティティによって用いられる任意の形式のデータ及び情報を記憶するために、ゲストオペレーティングシステムによって用いることができる。いくつかの実施形態では、ゲストメモリ４２８は、特定のエンティティのみがゲストメモリ４２８にアクセスできるように保護される。いくつかの実施形態では、ゲストメモリ４２８は、ゲストオペレーティングシステムとＩＯＭＭＵとの間の通信のために用いられるデータ構造（例えばテーブル、リスト等）である、ゲストイベントログ、ゲスト周辺ページ要求（ＰＰＲ）ログ及びゲストコマンドバッファ等の構造を記憶するために用いられる。ゲストイベントログ、ゲスト周辺ページ要求（ＰＰＲ）ログ及びゲストコマンドバッファについては、以下により詳細に説明する。

【0031】

いくつかの実施形態では、通信経路は、要素間の矢印線で示すように、電子デバイス４００の様々な機能ブロック（プロセッサ４０２、メモリコントローラ４１６、メモリ４０４等）の間で結合されている。通信経路は、１つ以上のバス、ワイヤ、ガイド、及び／又は、場合によってはコントローラ、ファブリック要素（スイッチ、ルータ等）、回路要素等と共に他の接続部を含む。通信経路は、コマンド、データ、制御信号及び／又は他の情報を機能ブロック間でルーティングするために用いられる。例えば、いくつかの実施形態において、コヒーレントバスファブリック又は相互接続は、ＩＯハブ４１４、プロセッサ４０２（例えば、ＭＭＵ４２２）、メモリ４０４間で結合される。電子デバイス４００内のいくつかの通信経路は、明確にするために図４に示されていないことに留意されたい。

【0032】

いくつかの実施形態において、図３の電子デバイスハードウェア３１０は、プロセッサ４０２及びメモリ４０４等の機能ブロック及びデバイスを含み、ＩＯデバイスハードウェア３１４は、ＩＯデバイス４０８～４１２等の機能ブロック及びデバイスを含む。これらの実施形態では、図３のＩＯＭＭＵ３１２及び図４のＩＯＭＭＵ４２４は、同じ動作を実行する。

【0033】

電子デバイス４００は、特定の数及び構成の要素（例えば、プロセッサ４０２、メモリ４０４等の機能ブロック及びデバイス）及び通信経路を用いて示されている。しかしながら、電子デバイス４００は、説明のために簡略化されており、いくつかの実施形態では、異なる数又は構成の要素及び／又は通信経路が電子デバイス４００に存在する。例えば、電子デバイス４００は、電力サブシステム、ディスプレイ等を含むことができる。一般に、電子デバイス４００は、本明細書に記載された動作を実行するのに十分な要素及び通信経路を含む。

【0034】

電子デバイス４００は、計算動作を実行する任意の電子デバイスであってもよいし、それに含まれてもよい。例えば、電子デバイス４００は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ウェアラブル電子デバイス、タブレットコンピュータ、スマートフォン、サーバ、人工知能装置、仮想又は拡張現実装置、ネットワーク機器、玩具、音響映像機器、家電製品、コントローラ、乗り物等、及び／又は、これらの組み合わせ等の電子デバイスであってもよいし、これらに含まれてもよい。

【0035】

（ＩＯＭＭＵによってアクセスされるメモリの一部）
いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、本明細書に記載された動作を実行するために、メモリ（例えば、メモリ４０４）の異なる部分のデータ及び情報にアクセスする。これらの実施形態のいくつかにおいて、メモリの一部は、ＩＯＭＭＵバッキングストア（例えば、ＩＯＭＭＵバッキングストア４２６）、ゲストメモリ（例えば、ゲストメモリ４２８）、及び／又は、ハイパーバイザメモリを含む。図５は、いくつかの実施形態による、ＩＯＭＭＵによってアクセスされるメモリの一部を示すブロック図である。図５は、一例として示されているが、いくつかの実施形態では、メモリ及び／又はメモリの異なる部分は、異なるタイプ及び／又は構成の情報を記憶する。一般に、メモリは、本明細書に記載された動作を可能にするのに十分な情報を含む。

【0036】

図５に示すように、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００は、ＩＤ変換テーブル５０２を含む。一般に、ＩＤ変換テーブル５０２は、ゲストオペレーティングシステムからＩＯＭＭＵへの通信においてゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに変換するために、又は、ＩＯＭＭＵからゲストオペレーティングシステムへの通信の場合にはその逆に変換するために、ＩＯＭＭＵによって用いられる情報を含む。いくつかの実施形態では、ＩＤ変換テーブル５０２は、ドメインＩＤマッピングテーブル５０４として示されるドメインＩＤ用のテーブルと、デバイスＩＤマッピングテーブル５０６として示されるデバイスＩＤ用のテーブルと、の別々のテーブルを含むが、別々のテーブルは必須ではない（したがって、全ての変換が単一のテーブルに含まれ得る）。ドメインＩＤマッピングテーブル５０４は、エントリのセットを含み、各エントリは、指定されたホストドメインＩＤに関連する又は関係するゲストドメインＩＤの識別又は指標を記憶するために用いられる。デバイスＩＤマッピングテーブル５０６は、エントリのセットを含み、各エントリは、指定されたホストデバイスＩＤに関連する又は関係するゲストデバイスＩＤの識別又は指標を記憶するために用いられる。動作中、ゲスト又はホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤが通信において変換される場合、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル５０２（すなわち、ドメインＩＤマッピングテーブル５０４及び／又はデバイスＩＤマッピングテーブル５０６）でルックアップを実行して、対応する変換を取得する。

【0037】

また、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００は、ゲストコントロール５０８も含む。一般に、ゲストコントロール５０８は、電子デバイスにおけるゲストオペレーティングシステムのためのインターフェースレジスタ及び制御レジスタに記憶された又はそこからの値のコピーを含む。ゲストコントロール５０８は、サポートされているゲストオペレーティングシステム毎に、ＩＯＭＭＵとそのゲストオペレーティングシステムとの間の対話を制御するゲストインターフェースレジスタ及び／又はゲストオペレーティングシステム制御レジスタ（又は、少なくともその中の値）のコピーを含む。例えば、ゲストコントロール５０８は、ゲストオペレーティングシステム毎に、ゲストオペレーティングシステムに対するドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤマッピングをＩＯＭＭＵに通信するために用いられるマップ制御レジスタを含むことができる。別の例として、ゲストコントロール５０８は、ゲストオペレーティングシステム毎に、コマンド制御レジスタ、イベント制御レジスタ、並びに、そのゲストがコマンドバッファ、イベントログ及びＰＰＲログと相互作用する方法、及び／又は、ゲストがどのように構成されかを指示するＰＰＲ制御レジスタを含むことができる。

【0038】

また、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００は、ゲストメモリマップ入出力（ＭＭＩＯ）５１０も含む。一般に、ゲストＭＭＩＯ５１０は、メモリ４０４のゲスト部分（例えば、ゲストメモリ４２８）におけるゲストオペレーティングシステムに対するバッファ及びログ（例えば、ゲストコマンドバッファ、ゲストイベントログ、ゲストＰＰＲログ等）にアクセスするために用いられるポインタ及び制御情報を含む。より具体的には、ゲストＭＭＩＯ５１０は、サポートされているゲストオペレーティングシステム毎に、メモリ４０４のゲスト部分におけるバッファ及びログのアクセスを生成／制御するために使用される値の別々のコピーを含む。例えば、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、２Ｎのゲストオペレーティングシステムをサポートする（対話、通信を処理等することができる）。ここで、Ｎ＝１０、１６、又は、別の値であり、したがって、ゲストＭＭＩＯ５１０は、値の最大２Ｎのコピーを含み、その各々は、サポートされているゲストオペレーティングシステムに対するものである。記載された実施形態では、アクセスを制御するために用いられる値は、既存のデバイスのＩＯＭＭＵ ＭＭＩＯレジスタに記憶されている値と同様であるが、値の別々のセットが、サポートされているゲストオペレーティングシステム毎に保持され、そのゲストオペレーティングシステムのメモリ４０４のゲスト部分を指す（既存のデバイス内のＩＯＭＭＵ内の単一のコピーではない）。例えば、いくつかの実施形態では、ゲストＭＭＩＯ５１０は、サポートされているゲストオペレーティングシステム毎に、メモリの対応するゲスト部分におけるゲストコマンドバッファ、ゲストイベントログ及びゲストＰＰＲログの位置を示すコマンド、イベント、ＰＰＲのヘッド及び／又はテールポインタ、並びに、ビットが、コマンド、イベント、ＰＰＲに対するゲストオペレーティングシステムの機能及び構成を制御又は識別する制御レジスタを含む。

【0039】

ゲストメモリ５１２は、ゲストオペレーティングシステムに対するゲストイベントログ５１４、ゲスト周辺ページ要求（ＰＰＲ）ログ５１６及びゲストコマンドバッファ５１８を含む。一般に、ゲストイベントログ５１４、ゲスト周辺ページ要求ログ５１６及びゲストコマンドバッファ５１８は、ＩＯＭＭＵ及び／又はゲストオペレーティングシステムによるアクセスのための対応するイベント、ＰＰＲリクエスト、コマンドを記憶するために用いられるメモリ構造（例えば、リスト、テーブル、バッファ等）である。動作中、ＩＯＭＭＵは、ゲストメモリ５１２のゲストイベントログ５１４及びゲストＰＰＲログ５１６の対応するログを介して、イベント及びＰＰＲをゲストオペレーティングシステムに通信する。さらに、ゲストオペレーティングシステムは、ゲストメモリ５１２のゲストコマンドバッファ５１８の対応するコマンドバッファを介して、コマンドをＩＯＭＭＵに通信する。いくつかの実施形態では、電子デバイス４００でアクティブな各ゲストオペレーティングシステムは、そのゲストオペレーティングシステムによって用いられ、且つ、ＩＯＭＭＵによってアクセス可能なゲストイベントログ、周辺ページ要求ログ、ゲストコマンドバッファを含む、対応する別々のゲストメモリ（すなわち、メモリ４０４におけるいくつかのページ）に関連付けられている。このことは、ゲストメモリ５１２の後ろの追加のゲストメモリ５２０～５２２として図５に示されている。

【0040】

ハイパーバイザメモリ５２４は、デバイステーブル５２６を含む。一般に、デバイステーブル５２６は、電子デバイスに関連する及び／又は結合するデバイス（実際の／物理的なデバイス又は仮想デバイスであり得る）に関するデバイス関連情報が記憶されるテーブルである。デバイステーブル５２６は、エントリのセットを含み、各エントリは、ページテーブル及び割り込みテーブルへのポインタ、制御及び構成値、機能インジケータ、モードインジケータ、ドメインＩＤ、セキュリティ情報及び設定等のような、対応するデバイスに関する情報を記憶するのに使用可能である。さらに、記載された実施形態では、既存のデバイステーブルとは異なり、デバイステーブル５２６の各エントリは、デバイスＩＤ及びデバイスと通信するか、関与するか、又は、他の方法で関連付けられているゲストオペレーティングシステムのゲスト識別子を含む。動作中、ＩＯＭＭＵは、デバイスに関する情報を決定するためにデバイステーブルを用いることに加えて、デバイスＩＤ及び／又はゲスト識別子を、ゲストデバイスＩＤをホストデバイスＩＤに変換するために用いる。

【0041】

いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００、ゲストメモリ５１２、ハイパーバイザメモリ５２４のうちいくつか、及び／又は、それらの一部は、連続的ではなく、その代わりに、メモリの異なる領域又は位置に記憶される。例えば、ゲストイベントログ５１４のベースアドレス（及び、ひいてはゲストイベントログ自体）は、ゲストＰＰＲログ５１６から離れたメモリ内に配置されてもよい。したがって、ゲストイベントログ５１４は、図５に示すように、ゲストＰＰＲログ５１６に隣接しない場合がある。

【0042】

いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、ＩＯＭＭＵによってアクセスされるメモリ内の様々なデータ及び情報のメモリ内の位置へのポインタ、参照、及び／又は、その他の指標を含むプライベートアドレスマップを含む。例えば、ＩＯＭＭＵプライベートアドレスマップは、ゲストイベントログ５１４、ゲストＰＰＲログ５１６等に対するメモリ内のベースアドレスへのポインタを含むことができる。これらの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、メモリ内のデータ及び情報にアクセスする前に、データ及び情報の位置についてプライベートアドレスマップ内でルックアップを実行する。

【0043】

いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００及び／又はその一部（制御ビット等）は、ＩＯＭＭＵを介して（例えば、ＩＯＭＭＵに要求を送信することによって）電子デバイス４００の他のエンティティによってアクセスされる、又は、他のエンティティによってアクセス不能である。例えば、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００内のデータ及び情報の少なくとも一部は、他のエンティティによって、ＩＯＭＭＵ内の又はＩＯＭＭＵに関連する、対応する（ＩＯＭＭＵによって保護された）メモリマップ入出力レジスタへの書き込み及びそこからの読み取りを介してアクセスされてもよい。

【0044】

（ＩＯＭＭＵとゲストオペレーティングシステムの通信）
記載された実施形態では、ＩＯＭＭＵ（例えば、ＩＯＭＭＵ４２４）は、ＩＯＭＭＵ（又は、それによってサービスされるＩＯデバイス）とゲストオペレーティングシステムとの間の通信において、ドメインＩＤ及びデバイスＩＤを翻訳又は変換する。図６は、いくつかの実施形態による、ＩＯＭＭＵ６０２によって処理されるゲストオペレーティングシステム６００とＩＯＭＭＵ６０２との間の通信を示すブロック図である。図６には、いくつかの要素が特定の構成で示されているが、他の実施形態では、異なる数又は構成の要素を用いる。一般に、記載された実施形態では、ＩＯＭＭＵ６０２は、本明細書に記載された動作を可能にするのに十分な要素を含むか、それらにアクセスする。図６では、いくつかの要素が点線／点で示されている。これらの要素は、メモリ（例えば、ＩＯＭＭＵバッキングストア５００、ゲストメモリ５１２等）に記憶されており、ＩＯＭＭＵ６０２、ゲストオペレーティングシステム６００、及び／又は、他のエンティティによって、典型的なメモリアクセス技術を用いてアクセスされるログ、バッファ等である。いくつかの実施形態では、ゲストオペレーティングシステム６００、ＩＯＭＭＵ６０２及びハイパーバイザ６０４は、図３のゲストオペレーティングシステム３０２、ＩＯＭＭＵ３１２及びハイパーバイザ３０６と同様に構成されるが、これは必須要件ではない。

【0045】

図６に示すように、既存システムについて図２に示すものとは異なり、記載された実施形態では、ＩＯＭＭＵ６０２及びゲストオペレーティングシステム６００は、互いにより直接的に通信する。言い換えれば、ＩＯＭＭＵ６０２及びゲストオペレーティングシステム６００は、メモリ（すなわち、ゲストオペレーティングシステム６００に対するメモリのゲスト部分（例えば、ゲストメモリ４２８））内のゲストイベントログ５１４、ゲストＰＰＲログ５１６及びゲストコマンドバッファ（ＢＵＦＦ）５１８を介して互いに通信する。さらに、ゲストオペレーティングシステム６００及びＩＯＭＭＵ６０２は、ゲストコントロール５０８及びゲストＭＭＩＯ５１０を用いて、通信がどのように実行されるかを指示する。例えば、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵ６０２は、ゲストＭＭＩＯ５１０内のポインタを用いて、ゲストオペレーティングシステム６００に対するゲストイベントログ５１４、ゲストコマンドバッファ５１８及びゲストＰＰＲログ５１６のメモリ内の位置を決定する。ハイパーバイザ６０４は、これらの通信を完了するための動作の一部又は全てに介入せず、そうでなければ関与しない。例えば、ハイパーバイザ６０４は、これらの通信に対するドメインＩＤ及びデバイスＩＤの変換、ゲストＭＭＩＯ５１０のポインタへのアクセス、並びに／又は、メモリのゲスト部分のバッファ及びログへのアクセス等の動作を実行しない。代わりに、ＩＯＭＭＵ６０２は、これらの動作を実行する。ＩＯＭＭＵ６０２は、ドメインＩＤ及びデバイスＩＤを変換し、ゲストＭＭＩＯ５１０等から情報を取得するので、記載された実施形態は、ゲストオペレーティングシステム６００とＩＯＭＭＵ６０２との間の通信の少なくとも一部を処理するためにハイパーバイザ６０４を用いることを回避する。このことは、通信がより迅速に完了することを意味し、プロセッサ４０２及びメモリ４０４等への負荷が軽減される。

【0046】

動作中、例としてコマンドを用いると、ゲストオペレーティングシステム６００は、ｉｎｖａｌｉｄａｔｅ＿ＩＯＭＭＵ＿ｐａｇｅｓコマンドをゲストコマンドバッファ５１８に書き込み、コマンドにより、ＩＯＭＭＵ６０２は、コマンドのドメインＩＤによって指定されるようなＩＯＭＭＵ変換キャッシュのエントリの範囲を無効化させる。言い換えると、ゲストオペレーティングシステムは、メモリの対応するゲスト部分にメモリ書き込みを実行して、ゲストコマンドバッファ５１８の次のオープン／利用可能なエントリを、ｉｎｖａｌｉｄａｔｅ＿ＩＯＭＭＵ＿ｐａｇｅｓコマンドに対するデータ（すなわち、コマンドを表すビット）を含めるように更新する。次に、ゲストオペレーティングシステム６００は、書き込みコマンドをＩＯＭＭＵに送信して、対応するＩＯＭＭＵ ＭＭＩＯレジスタのコマンドバッファテールポインタを更新（例えば、進める、増加する等）して、ゲストオペレーティングシステム６００がコマンドバッファにコマンドを書き込んだことを示す。ＩＯＭＭＵ６０２は、コマンドバッファテールポインタのゲストオペレーティングシステム６００の書き込みを、例えば、対応するゲストコマンドバッファ内のアドレスへの書き込みの監視、バッファテールポインタの値の変化の検出、ゲストオペレーティングシステム６００からの書き込みコマンドの受信等を介して検出する。コマンドバッファテールポインタの書き込みを検出すると、ＩＯＭＭＵ６０２は、コマンドバッファテールポインタの値を用いて、メモリのゲスト部分のコマンドバッファからコマンドを取得する。ゲストオペレーティングシステム６００は、ＩＯＭＭＵ６０２によって用いられるホストドメインＩＤと異なる可能性があるコマンドのゲストドメインＩＤを用いるので、ＩＯＭＭＵ６０２が最初にドメインＩＤを変換せずにコマンドを用いた場合、ＩＯＭＭＵ６０２は、誤った範囲のエントリを無効化し得る。したがって、ＩＯＭＭＵ６０２は、ＩＤ変換テーブル（例えば、ＩＤ変換テーブル５０２）を用いて、コマンドのゲストドメインＩＤに関連するホストドメインＩＤを決定する。次に、ＩＯＭＭＵは、ゲストコマンドバッファ５１８からコマンドを取得し、コマンドのゲストドメインＩＤをホストドメインＩＤに置き換える。次に、ＩＯＭＭＵ６０２は、コマンドを処理する。これにより、ＩＯＭＭＵ６０２は、ホストドメインＩＤによって示される、その変換キャッシュ内のエントリの範囲を無効化する。ＩＯＭＭＵ６０２は、ゲストＰＰＲログ５１６及びゲストイベントログ５１４へのＩＯＭＭＵ６０２の書き込みについて、少なくともいくつかの同様の動作を行う。例えば、ＩＯデバイスからのＰＰＲ要求内のホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換えたり、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをイベントに配置する等である。

【0047】

ハイパーバイザ６０４は、ゲストドメインＩＤのホストドメインＩＤへの変換に関与しないが、ハイパーバイザ６０４とゲストオペレーティングシステム６００及び／又はＩＯＭＭＵ６０２は、ゲストオペレーティングシステム６００とＩＯＭＭＵ６０２との間の通信に関連する通信を別々に交換してもよく、ハイパーバイザ６０４は、それ以外の方法で、通信がゲストオペレーティングシステム６００及び／又はＩＯＭＭＵ６０２によって適切に処理されることを確実にすることに関与してもよい。例えば、ハイパーバイザ６０４は、ゲストオペレーティングシステム６００が通信を行っている（例えば、コマンドバッファに書き込んでいる）ことを直接的に（通信を介して）又は間接的に（メモリアクセスの監視を介して）判別することができ、ゲストオペレーティングシステム６００及び／又はＩＯＭＭＵ６０２への割り込みのシグナリング、フラグとして機能する共有メモリ位置の更新等の動作を実行することができる。

【0048】

（ＩＯＭＭＵでドメインＩＤ及びデバイスＩＤを変換するプロセス）
図７は、いくつかの実施形態による、ＩＯＭＭＵ（例えば、ＩＯＭＭＵ４２４）でゲストオペレーティングシステムからの通信を処理するためのプロセスを示すフローチャートである。より具体的には、図７は、ＩＯＭＭＵで通信を処理する前に、ゲストオペレーティングシステムからの通信においてゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに変換する動作を示す。図７に示す動作は、いくつかの実施形態によって実行される動作の一般的な例として示されていることに留意されたい。他の実施形態によって実行される動作には、異なる動作、異なる順序で実行される動作、及び／又は、異なるエンティティ若しくは機能ブロックによって実行される動作が含まれる。

【0049】

図７に示す動作は、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを有するゲストオペレーティングシステムからＩＯＭＭＵで受信した任意の通信に適用される。例えば、ＩＯＭＭＵは、コマンドバッファ（例えば、ゲストメモリ５１２におけるゲストコマンドバッファ５１８内）のコマンドを受信することができる。一般に、ＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステムからの様々な形式の通信においてゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤに変換することができる。

【0050】

図７の動作は、ＩＯＭＭＵが、ゲストオペレーティングシステム（例えば、ゲストオペレーティングシステム６００）から、ゲストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤを含む通信を受信することで始まる（ステップ７００）。上述したように、仮想化の効果として、ゲストオペレーティングシステムは、ＩＯＭＭＵ及び／又はＩＯデバイス等の電子デバイス（又は、「ホスト」）ハードウェアによって使用されるドメインＩＤ及びデバイスＩＤのセットと部分的に又は完全に異なるドメインＩＤ及びデバイスＩＤのセットを用いる。（ドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤは、部分的に又は完全に一致する可能性があるが、特に多数のＩＯデバイス、仮想デバイス、ドメイン等を含む電子デバイスでは、その可能性が低くなる）。ＩＯＭＭＵ及び他の電子デバイスハードウェアから見ると、ゲストオペレーティングシステムから受信した通信には、誤ったドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤが含まれる可能性がある。

【0051】

次に、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル（例えば、ＩＤ変換テーブル５０２）の各エントリを用いて、ゲストドメインＩＤに関連するホストドメインＩＤ及び／又はゲストデバイスＩＤに関連するホストデバイスＩＤを決定する（ステップ７０２）。例えば、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブルにおいて、ゲストドメインＩＤを用いて、対応するホストドメインＩＤをルックアップすることができる。いくつかの実施形態において、ＩＤ変換テーブルは、別々のドメインＩＤマッピング及びデバイスＩＤマッピングテーブル（例えば、ドメインＩＤマッピングテーブル５０４及びデバイスＩＤマッピングテーブル５０６）を含み、ルックアップは、ＩＯＭＭＵによって適宜実行されることに留意されたい。

【0052】

次に、ＩＯＭＭＵは、通信において、ゲストドメインＩＤをホストドメインＩＤに、及び／又は、ゲストデバイスＩＤをホストデバイスＩＤに置き換える（ステップ７０４）。この動作について、ＩＯＭＭＵは、更新されたビットを通信に書き込むことによって、通信自体を変更し得る。或いは、ＩＯＭＭＵは、ホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤの値を内部レジスタ、メモリ位置等に書き込む又は設定することができ、それによって、通信のその後の処理のためにＩＯＭＭＵをプリセット又は準備する。

【0053】

次に、ＩＯＭＭＵは通信を処理する（ステップ７０６）。この動作について、ＩＯＭＭＵは、ステップ７０４に関して説明したように、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを置き換えた後ではあるが、特定の通信の処理に関連する典型的な動作を実行する。例えば、通信がコマンドの場合、ＩＯＭＭＵはコマンドを処理することができる。

【0054】

図８は、いくつかの実施形態による、ゲストオペレーティングシステム宛ての入出力（ＩＯ）デバイスからの通信をＩＯＭＭＵ（例えばＩＯＭＭＵ４２４）において処理するプロセスを示すフローチャートである。より具体的には、図８は、通信をゲストオペレーティングシステムに転送する前に、ＩＯデバイスからの通信内のホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに変換する動作を示す。図８に示す動作は、いくつかの実施形態によって実行される動作の一般的な例として示されていることに留意されたい。他の実施形態によって実行される動作には、異なる動作、異なる順序で実行される動作、及び／又は、異なるエンティティ若しくは機能ブロックによって実行される動作が含まれる。

【0055】

図８に示す動作は、ホストデバイスＩＤを有するＩＯデバイスからＩＯＭＭＵで受信した任意の通信に適用される。例えば、ＩＯＭＭＵは、ＩＯデバイスから周辺ページ要求（ＰＰＲ）を受信してもよい。一般に、ＩＯＭＭＵは、ＩＯデバイスからの様々な形式の通信においてホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに変換することができる。さらに、図８は、通信におけるホストデバイスＩＤを含むＩＯデバイスに限定されているが、ＩＯデバイスからの通信におけるホストドメインＩＤのために、すなわち、そのような通信内のホストドメインＩＤをゲストドメインＩＤに変換するために、同様の動作を実行することができる。

【0056】

図８の動作は、ＩＯＭＭＵが、ＩＯデバイス（例えば、ＩＯデバイス４０８）から、ホストデバイスＩＤを含む通信を受信することで開始する（ステップ８００）。上述したように、仮想化の効果として、ＩＯデバイスは、ゲストオペレーティングシステムによって用いられるデバイスＩＤのセットと部分的に又は完全に異なるデバイスＩＤのセットを用いる。ゲストオペレーティングシステムから見ると、ＩＯＭＭＵにおいてＩＯデバイスから受信した通信には、誤ったデバイスＩＤが含まれる可能性がある。

【0057】

次に、ＩＯＭＭＵは、デバイステーブル（例えば、デバイステーブル５２６）のエントリを用いて、ホストデバイスＩＤに関連するゲストデバイスＩＤを決定する（ステップ８０２）。例えば、ＩＯＭＭＵは、ホストデバイスＩＤを用いて、デバイステーブルにおいて、対応するゲストデバイスＩＤをルックアップすることができる。

【0058】

次に、ＩＯＭＭＵは、通信において、ホストデバイスＩＤをゲストデバイスＩＤに置き換える（ステップ８０４）。この動作について、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、更新されたビットを通信に書き込むことによって、通信自体を変更する。或いは、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、内部レジスタ、メモリ位置等を、ゲストドメインＩＤの値で書き込み又は設定し、それによって、ゲストデバイスＩＤをゲストオペレーティングシステムに示し、通信を処理するようにゲストオペレーティングシステムを準備する。

【0059】

次に、ＩＯＭＭＵは、通信をゲストオペレーティングシステムに転送する（ステップ８０６）。この動作について、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、対応するゲストメモリ内のＰＰＲログ等のメモリ位置に通信を記憶することによって、通信を転送する。また、ＩＯＭＭＵは、通信がゲストオペレーティングシステムによって処理される準備ができていることをゲストオペレーティングシステムにシグナリング又は示すことができる。その後、ゲストオペレーティングシステムは、通信を処理する。すなわち、特定の通信の処理に関連する典型的な動作を実行する。

【0060】

図９は、いくつかの実施形態による、ゲストオペレーティングシステム宛ての通信をＩＯＭＭＵ（例えばＩＯＭＭＵ４２４）において生成するプロセスを示すフローチャートである。より具体的には、図９は、通信をゲストオペレーティングシステムに送信する前に、対応するゲストデバイスＩＤ及び／又はドメインＩＤをＩＯＭＭＵからの通信に含めるための動作を示す。図９に示す動作は、いくつかの実施形態によって実行される動作の一般的な例として示されることに留意されたい。他の実施形態によって実行される動作には、異なる動作、異なる順序で実行される動作、及び／又は、異なるエンティティ若しくは機能ブロックによって実行される動作が含まれる。

【0061】

図９に示す動作は、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを含み、ゲストオペレーティングシステム宛てとする、ＩＯＭＭＵによって生成される任意の通信に適用される。例えば、ＩＯＭＭＵは、イベント（例えば、ハードウェア障害、ページフォールト等）の発生に基づいて、ゲストオペレーティングシステムにイベントを報告するために通信を生成することができる。一般に、ＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステム宛ての様々な形式の通信にゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを含めることができる。

【0062】

図９の動作は、ＩＯＭＭＵがゲストオペレーティングシステム宛ての通信を生成することで開始する（ステップ９００）。上述したように、仮想化の効果として、ＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステムによって用いられるドメインＩＤ及びデバイスＩＤのセットと部分的に又は完全に異なるドメインＩＤ及びデバイスＩＤのセットを用いる。ゲストオペレーティングシステムから見ると、ドメインＩＤ及びデバイスＩＤのＩＯＭＭＵの表示（view）を用いてＩＯＭＭＵによって生成された通信には、誤ったドメインＩＤ及びデバイスＩＤが含まれる可能性がある。通信を生成する場合、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル（例えば、ＩＤ変換テーブル５０２）の各エントリを用いて、対応するＩＯデバイスに対してゲストオペレーティングシステムによって用いられるゲストデバイスＩＤ及び／又はドメインＩＤを決定する（ステップ９０２）。例えば、ＩＯＭＭＵは、対応するＩＯデバイスに対するホストデバイスＩＤを用いて、ＩＤ変換テーブルにおいて、対応するゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤをルックアップする。次に、ＩＯＭＭＵは、ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを通信に配置する（ステップ９０４）。この動作について、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、ドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤの記録を保持する通信内のフィールド等において、対応するビットを書き込む。

【0063】

次に、ＩＯＭＭＵは、通信をゲストオペレーティングシステムに転送する（ステップ９０６）。この動作について、いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、通信をメモリ位置（例えば、対応するゲストメモリ内のイベントログ等）に記憶することによって、通信を転送する。また、ＩＯＭＭＵは、通信がゲストオペレーティングシステムによって処理される準備ができていることをゲストオペレーティングシステムにシグナリング又は示すことができる。その後、ゲストオペレーティングシステムは、通信を処理する。すなわち、特定の通信の処理に関連する典型的な動作を実行する。

【0064】

（デバイスＩＤ及びドメインＩＤを変換するようにＩＯＭＭＵを構成するプロセス）
図１０は、いくつかの実施形態による、ドメインＩＤ及びデバイスＩＤを変換するようにＩＯＭＭＵ（例えばＩＯＭＭＵ４２４）を構成するプロセスを示すフローチャートである。より具体的には、図１０は、ホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤとゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤとの間のマッピングを示すＩＤ変換テーブルのエントリを設定する動作を示す。図１０に示す動作は、いくつかの実施形態によって実行される動作の一般的な例として示されることに留意されたい。他の実施形態によって実行される動作には、異なる動作、異なる順序で実行される動作、及び／又は、異なるエンティティ若しくは機能ブロックによって実行される動作が含まれる。例えば、図１０では、ハイパーバイザが特定の動作を実行するものとして記載されているが、代替の実施形態では、別のエンティティ（例えば、仮想マシン、電子デバイスオペレーティングシステム、ゲストオペレーティングシステム、ソフトウェアアプリケーション等）が動作を実行する。

【0065】

図１０の動作は、ＩＯＭＭＵが、ハイパーバイザから、ホストドメインＩＤに関連するゲストドメインＩＤ、又は、ホストデバイスＩＤに関連するゲストデバイスＩＤを示す通信を受信することで開始する（ステップ１０００）。例えば、いくつかの実施形態では、ハイパーバイザは、ドメインＩＤ又はデバイスＩＤ間の関連付けに関する情報を、ＩＯＭＭＵによって提供されるＭＭＩＯ位置に書き込み、ＩＯＭＭＵは、ＭＭＩＯ位置への書き込みを検出し、及び／又は、ＭＭＩＯ位置が書き込まれたという指標をハイパーバイザから受信する。次に、ＩＯＭＭＵは、ＩＤ変換テーブル（例えば、ＩＤ変換テーブル５０２）のエントリを更新して、ゲストドメインＩＤがホストドメインＩＤにマッピングされていること、又は、ゲストデバイスＩＤがホストデバイスＩＤにマッピングされていることを示す情報を含める（ステップ１００２）。

【0066】

いくつかの実施形態では、ＩＯＭＭＵは、ゲストオペレーティングシステムによって認識される各ゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤ、並びに、対応するホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを示す通信を受信し、ハイパーバイザが送信する。例えば、いくつかの実施形態では、起動時又は別の時点で、ハイパーバイザは、ゲストオペレーティングシステムによって認識される全てのゲストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤを巡回し、ホストドメインＩＤ及び／又はデバイスＩＤへのマッピングを決定し、各ドメインＩＤ又はデバイスＩＤのペアリング／マッピングに関する情報を通信する。

【0067】

いくつかの実施形態では、電子デバイス（例えば、電子デバイス１００及び／又はその一部）は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコード及び／又はデータを使用して、本明細書で説明する動作の一部又は全てを実行する。より具体的には、電子デバイスは、コンピュータ可読記憶媒体からコード及び／又はデータを読み出し、説明した動作を実行する際にコードを実行し及び／又はデータを使用する。コンピュータ可読記憶媒体は、電子デバイスによって使用されるコード及び／又はデータを記憶する任意のデバイス、媒体又はこれらの組み合わせであってもよい。例えば、コンピュータ可読記憶媒体は、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（例えば、ｅＤＲＡＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＤＤＲ４ ＳＤＲＡＭ等）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、及び／又は、磁気若しくは光学記憶媒体（例えば、ディスクドライブ、磁気テープ、ＣＤ、ＤＶＤ等）を含む揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリを含むことができるが、これらに限定されない。

【0068】

いくつかの実施形態では、１つ以上のハードウェアモジュールが、本明細書で説明する動作を実行する。例えば、ハードウェアモジュールは、１つ以上のプロセッサ／コア／中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ、ニューラルネットワークプロセッサ若しくはアクセラレータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、計算ユニット、組み込みプロセッサ、グラフィックプロセッサ（ＧＰＵ）／グラフィックコア、パイプライン、加速処理ユニット（ＡＰＵ）、機能ブロック、コントローラ、圧縮・解凍機能ブロック、及び／又は、他のプログラマブルロジックデバイスを含むことができるが、これらに限定されない。このようなハードウェアモジュールが起動されると、ハードウェアモジュールは、動作の一部又は全てを実行する。いくつかの実施形態では、ハードウェアモジュールは、命令（プログラムコード、ファームウェア等）を実行することによって動作を実行するように構成された１つ以上の汎用回路を含む。

【0069】

いくつかの実施形態では、本明細書で説明する構造及びメカニズム（例えば、電子デバイス４００、ＩＯＭＭＵ４２４、及び／又は、これらの一部）の一部又は全てを表すデータ構造は、データベース、又は、電子デバイスによって読み出すことができ、構造及びメカニズムを含むハードウェアを製造するために直接的又は間接的に使用することができる他のデータ構造を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されている。例えば、データ構造は、Ｖｅｒｉｌｏｇ又はＶＨＤＬ等の高レベル設計言語（ＨＤＬ）におけるハードウェア機能の動作レベル記述又はレジスタトランスファレベル（ＲＴＬ）記述であってもよい。記述は、合成ツールによって読み出されてもよく、合成ツールは、記述を合成して、上述した構造及びメカニズムを含むハードウェアの機能を表すゲート／回路要素のリストを含むネットリストを、合成ライブラリから生成することができる。次に、ネットリストは、配置され、ルーティングされ、マスクに適用される幾何学的形状を記述するデータセットが生成され得る。次いで、上述した構造及びメカニズムに対応する１つ以上の半導体回路（例えば、集積回路）を製造するために、様々な半導体製造ステップでマスクが使用され得る。或いは、コンピュータアクセス可能記憶媒体上のデータベースは、必要に応じて、ネットリスト（合成ライブラリの有無にかかわらず）若しくはデータセット又はグラフィックデータシステム（ＧＤＳ）ＩＩデータであってもよい。

【0070】

この説明では、変数又は不特定の値（すなわち、値の特定のインスタンスを持たない、値の一般的な説明）は、Ｎ等の文字で表されている。同様の文字が本説明の他の箇所で使用され得るが、本明細書で使用されるように、各場合における変数及び不特定の値は、必ずしも同じではなく、すなわち、一般的な変数及び不特定値の一部又は全てに対して、異なる変数量及び値が存在してもよい。言い換えると、この説明において変数及び不特定値を表すために使用されるＮ及び他の文字は、必ずしも互いに関連するわけではない。

【0071】

本明細書で使用される「等（et cetra）」又は「等（etc.）」という表現は、「及び／又は」のケース、すなわち、「等」が関連するリスト内の要素のうち「少なくとも１つ」に相当するものを提示することを意図している。例えば、「電子デバイスは、第１の動作、第２の動作等を実行する」という文において、電子デバイスは、第１の動作、第２の動作、及び、他の動作のうち少なくとも１つを実行する。さらに、「等」に関連するリスト内の要素は、一組の実施例の中の単なる例であり、実施例の少なくともいくつかは、いくつかの実施形態では現れない場合がある。

【0072】

実施形態の上記の説明は、例示及び説明のためにのみ提示されている。これらは、網羅的であること、又は、実施形態を開示された形態に限定することを、意図していない。したがって、当業者は、多くの変更及び変形が明らかであろう。さらに、上記の開示は、実施形態を限定することを意図していない。実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】