[發(fā)明專利]基于分布式內(nèi)存虛擬化的NUMA結構的實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810246665.5
• 申請日: 2008-12-29
• 公開（公告）號: CN101477496A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 馬博;肖利民;曾珊;祝明發(fā);彭近兵;姜兆龍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種基于分布式內(nèi)存虛擬化的NUMA結構的實現(xiàn)方法，該實現(xiàn)方法步驟如下：設虛擬機主存容量為M，

步驟一、準備階段：

(1)各結點Xen分配EPT表所需空間，并將EPT對應所有內(nèi)容清零；

(2)各節(jié)點Xen分別分配M大小的內(nèi)存供虛擬機使用，并按照1∶1映射的方式初始化EPT表中客戶物理頁面到機器頁面的映射關系；

(3)所有節(jié)點的Xen標記其EPT表中以本節(jié)點為home節(jié)點的共享頁面映射有效，標記其它所有共享頁面映射無效；

(4)各個節(jié)點將對應虛擬處理器的頁表基址寄存器指向EPT表基址；

(5)當客戶操作系統(tǒng)開啟分頁時，Xen將對應虛擬處理使用的頁表機制更換為對應的客戶操作系統(tǒng)頁表GPT基址；

步驟二、正常工作階段：

在客戶操作系統(tǒng)啟動并正常運行之后，客戶操作系統(tǒng)及應用程序在全虛擬化的環(huán)境下，與正常的操作系統(tǒng)的尋址過程一致，此時的客戶操作系統(tǒng)尋址首先由客戶線性地址，通過查找客戶頁表找到相應的客戶物理地址，之后由Xen繼續(xù)尋址過程，Xen會查詢EPT表找到之前客戶物理地址對應的機器地址：

a)若對應EPT映射存在且是以本節(jié)點為home節(jié)點的共享頁面則有效，然后轉(zhuǎn)向步驟三；

b)若對應EPT映射存在但不是以本節(jié)點為home節(jié)點的共享頁面且為讀操作則有效，然

后轉(zhuǎn)向步驟三；

c)若對應EPT映射存在但不是以本節(jié)點為home節(jié)點的共享頁面且為寫操作，或者對應EPT映射不存在則無效，然后轉(zhuǎn)向步驟四；

步驟三、NUMA處理本地請求過程：

(1)獲得請求客戶物理頁面與所需權限；

(2)若為讀操作則直接從home中或是本地cache中獲得相應EPT表對應的機器頁面；

(3)若為寫操作則由home節(jié)點根據(jù)home中NUMA元數(shù)據(jù)保存的該頁面的使用節(jié)點副本，向其他節(jié)點發(fā)送頁面無效通知，之后對頁面進行寫操作；

(4)完成本地處理過程；

步驟四、NUMA處理遠程請求的過程：

(1)獲取請求頁面號以及權限；

(2)若對應EPT映射不存在且為讀操作，則需向home節(jié)點發(fā)送請求，由home節(jié)點將頁面和權限發(fā)送到請求節(jié)點，請求節(jié)點緩存在本地cache后，繼續(xù)讀操作；

(3)若對應EPT映射存在但不是以本節(jié)點為home節(jié)點的共享頁面且為寫操作，或者對應EPT映射不存在且為寫操作，則需向home節(jié)點發(fā)送請求，由home節(jié)點根據(jù)home中NUMA元數(shù)據(jù)保存的該頁面的使用節(jié)點副本，向其他節(jié)點發(fā)送頁面無效通知，之后將請求的頁面副本和權限發(fā)送給請求節(jié)點，請求節(jié)點將頁面緩存在cache中后，繼續(xù)訪存操作；

(4)完成遠程處理過程。