[發(fā)明專利]一種虛擬機(jī)內(nèi)存映射方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310134852.5
• 申請(qǐng)日: 2013-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN103257929A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高云偉;鄔小龍;孫毓忠;詹劍鋒;張立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F12/02
• 分類號(hào): G06F12/02;G06F9/455
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種虛擬機(jī)內(nèi)存映射方法，其特征在于，包括：

步驟1，根據(jù)應(yīng)用層映射請(qǐng)求選擇內(nèi)存映射方式，當(dāng)是小頁內(nèi)存映射需求時(shí)調(diào)用小頁映射方式，執(zhí)行步驟2，當(dāng)是大頁面內(nèi)存映射需求時(shí)調(diào)用大頁映射方式，執(zhí)行步驟3；

步驟2，將待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁與監(jiān)控虛擬機(jī)的物理頁綁定，直接讀寫所映射的虛擬機(jī)的對(duì)應(yīng)內(nèi)存，執(zhí)行步驟4；

步驟3，所述監(jiān)控虛擬機(jī)對(duì)物理內(nèi)存中未使用的物理內(nèi)存進(jìn)行處理后，將其虛擬地址空間分解為相應(yīng)的多個(gè)頁組合的物理頁，獲取待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁，判斷所述待映射機(jī)器頁是否與所述監(jiān)控虛擬機(jī)的多個(gè)頁組合的物理頁中的任意物理頁大小相同，若相同，直接將所述待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁與所述監(jiān)控虛擬機(jī)的物理頁綁定，否則繼續(xù)分解所述多個(gè)頁組合的的物理頁，直至所述待映射的機(jī)器頁與所述多個(gè)頁組合的物理頁中的任意物理頁大小相同，然后將所述待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁與所述監(jiān)控虛擬機(jī)的物理頁綁定，執(zhí)行步驟4；

步驟4，映射結(jié)束后，將與所述待映射虛擬機(jī)的映射內(nèi)存對(duì)應(yīng)的所述監(jiān)控虛擬機(jī)內(nèi)存釋放，設(shè)置所述監(jiān)控虛擬機(jī)的機(jī)器頁到物理頁映射表，將相應(yīng)項(xiàng)設(shè)為無效機(jī)器頁。

2.如權(quán)利要求1所述的虛擬機(jī)內(nèi)存映射方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟21，在所述監(jiān)控虛擬機(jī)內(nèi)分配n頁內(nèi)存，并將其鎖定，所述待映射虛擬機(jī)的待映射內(nèi)存大小為n頁；

步驟22，獲取所述監(jiān)控虛擬機(jī)的n頁內(nèi)存的物理地址，釋放所述物理地址對(duì)應(yīng)的機(jī)器頁；

步驟23，獲取所述待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁，將所述待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁與所述監(jiān)控虛擬機(jī)的物理地址綁定，并在所述待映射虛擬機(jī)的物理頁到機(jī)器頁映射表中標(biāo)記被綁定的內(nèi)存機(jī)器頁為已被映射，同時(shí)更新所述監(jiān)控虛擬機(jī)的機(jī)器頁到物理頁映射表，使得相應(yīng)項(xiàng)記錄監(jiān)控虛擬機(jī)物理頁；

步驟24，通過vaddr直接讀寫所映射的虛擬機(jī)的對(duì)應(yīng)內(nèi)存，其中vaddr為所述監(jiān)控虛擬機(jī)內(nèi)存地址。

3.如權(quán)利要求1所述的虛擬機(jī)內(nèi)存映射方法，其特征在于，所述步驟3還包括：

步驟31，在所述監(jiān)控虛擬機(jī)內(nèi)分配一段大小為n頁的虛擬地址空間，所述待映射虛擬機(jī)的待映射內(nèi)存大小為n頁；

步驟32，將所述虛擬地址空間劃分為1GB頁、2MB頁、4KB頁的頁組合，所述頁組合的頁是對(duì)齊的，1GB頁的地址是1GB對(duì)齊，2MB頁的地址是2MB對(duì)齊，4K頁的地址是4KB對(duì)齊；

步驟33，然后將待映射虛擬機(jī)的待映射內(nèi)存機(jī)器頁與監(jiān)控虛擬機(jī)的物理頁綁定后，更新所述待映射虛擬機(jī)的物理頁到機(jī)器頁映射表，并在所述待映射虛擬機(jī)的物理頁到機(jī)器頁映射表中標(biāo)記被綁定的內(nèi)存機(jī)器頁為已被映射，同時(shí)更新所述監(jiān)控虛擬機(jī)的機(jī)器頁到物理頁映射表，使得相應(yīng)項(xiàng)記錄監(jiān)控虛擬機(jī)物理頁。

步驟34，通過vaddr讀寫所映射的虛擬機(jī)的對(duì)應(yīng)內(nèi)存。

4.如權(quán)利要求1所述的虛擬機(jī)內(nèi)存映射方法，其特征在于，所述步驟4之后還包括：

步驟5，更改所述監(jiān)控虛擬機(jī)的虛擬機(jī)監(jiān)控器的缺頁異常處理函數(shù)，當(dāng)所述監(jiān)控虛擬機(jī)再次訪問已釋放的虛擬機(jī)內(nèi)存時(shí)，所述監(jiān)控虛擬機(jī)收到通用保護(hù)錯(cuò)誤，并在異常處理函數(shù)中解映射或重新映射虛擬機(jī)的相應(yīng)內(nèi)存。

5.如權(quán)利要求1所述的虛擬機(jī)內(nèi)存映射方法，其特征在于，所述步驟3中監(jiān)控虛擬機(jī)對(duì)物理內(nèi)存中未使用的物理內(nèi)存進(jìn)行以下處理：

步驟301，將所述監(jiān)控虛擬機(jī)內(nèi)未使用的物理內(nèi)存空間的起始地址按照1G對(duì)齊；

步驟302，創(chuàng)建三個(gè)位圖，分別記錄所述物理內(nèi)存空間中1G頁面，2M頁面，4K頁面的空閑信息，未使用記錄為1，使用記錄為0；

步驟303，將此空間分解為頁數(shù)為1GB頁、2MB頁、4KB頁的三個(gè)頁組合，且頁組合里的頁必須是對(duì)齊的，并將所述三個(gè)位圖中對(duì)應(yīng)于所述頁組合里相關(guān)頁的相應(yīng)位置記錄為1；

步驟304，將待映射虛擬機(jī)的待映射機(jī)器頁與監(jiān)控虛擬機(jī)的物理頁綁定后，分配物理頁時(shí)，先從對(duì)應(yīng)的頁位圖中尋找空閑頁，找不到時(shí)則其他位圖中尋找空閑頁，釋放物理頁時(shí)，檢查與所述物理頁在同一個(gè)大頁中的的其它頁是否空閑，若空閑則將釋放后的物理頁與所述其他頁合并成一個(gè)大頁，并更新相關(guān)位圖。