[發明專利]虛擬機的存儲器管理的方法和計算機系統

有效

• 申請號: 201310459723.3
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103729249B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 李翰林;闕志克;姜瑞豪
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/46
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本揭露涉及對虛擬機的存儲器管理的技術。

背景技術

計算機虛擬化是涉及建立一種如同具有操作系統的物理計算機的虛擬機器的技術，且計算機虛擬化的架構大體上依據在單一物理計算機平臺上同時支持多個操作系統的能力來界定。舉例來說，正在運行微軟窗口操作系統（Microsoft?Windows）的計算機可主控具有Linux操作系統的虛擬機。在當虛擬機被視為客戶機（guest?machine）時，主機為上述發生虛擬化的物理機器。超管理器（hypervisor；正確的說法為虛擬機超管理器（virtual?machine?monitor；VMM））為虛擬化硬件資源且呈現虛擬硬件接口給至少一虛擬機的軟件層。超管理器類似于傳統操作系統管理硬件資源以用于處理的方式以及相對于執行中的虛擬機執行某些管理功能。虛擬機可稱作“客戶”且在虛擬機內運行的操作系統可稱作“客戶操作系統”。

虛擬化環境當前受到存儲限制，這意味著主機的物理存儲器為數據中心的資源利用的瓶頸。存儲器虛擬化將物理存儲器資源與數據中心分離且接著將資源聚合到虛擬化存儲器池（memory?pool）中，所述虛擬化存儲器池可由客戶操作系統或在客戶操作系統上運行的應用程序訪問。就存儲器虛擬化來說，存儲器壓縮為存儲器資源管理和利用的至關重要的主題之一

相似于傳統操作系統，提高超管理器使用的存儲器的最后手段為通過主機交換（即，將虛擬機的存儲器頁面(memory?page)移動到實體的交換內存空間(swap?space)，稱作換出）來從虛擬機回收存儲器，將虛擬機的物理地址對機器地址（P2M）表的對應頁面表項（page?table?entry；PTE）標記為不存在，且接著將對應頁面釋放到超管理器的自由存儲器池中，其中頁面表為由虛擬機使用以存儲虛擬地址與物理地址之間的映像的數據結構。稍后，如果所述頁面再次被虛擬機所訪問，頁面錯誤被觸發且訪問時復制（copy-on?access；COA）機制被啟動以將頁面內容從交換內存空間帶到新分配的存儲器頁面中，稱作換入。然而，因為磁盤的輸入/輸出（I/O）所造成的長時間的延滯的耗費會令人非常不滿意。

作為提高存儲器利用的另一方式，可通過將虛擬機的換出頁面壓縮成大小較小的數據且將其一起放在存儲器中以節省用以存儲原始內容的物理存儲磁盤來進行存儲器壓縮。這個想法為從壓縮的存儲器進行換入動作，且將比由磁盤的記憶空間進行換入動作為快，這是因為存儲器的存取速度比磁盤的存取速度為快。

盡管如此，存儲器壓縮主要視為第二選擇，這是因為其不僅啟動引起觸發硬件陷阱hardware?trap且停止當前應用程序執行的訪問時復制（COA），而且消耗主機的處理器的處理周期（cycle）來壓縮和解壓縮頁面內容并引發較多銷耗。因此，在理想情形下為避免壓縮被客戶操作系統頻繁地訪問的存儲器頁面（即，工作集），而是找出閑置存儲器頁面（即，工作集之外的客戶存儲器頁面）以用于存儲器壓縮。

發明內容

本揭露提供一個實施例涉及用于虛擬機系統的存儲器管理方法。存儲器管理方法包含以下步驟。首先，通過處理器設定第一閾值。接著通過處理器在第一調整階段中根據換入/再次快取錯誤檢測結果而將氣球目標設定為分配的虛擬存儲器大小且將氣球目標逐步遞減第一遞減值。通過處理器檢測至少一個換入或再次快取錯誤事件來產生換入/再次快取錯誤檢測結果。通過處理器在冷卻階段中根據換入/再次快取錯誤檢測結果而停止遞減氣球目標。通過處理器在冷卻階段之后的第二調整階段中將氣球目標逐步遞減第二遞減值。第二遞減值小于第一遞減值，且氣球目標不小于第一閾值。

本揭露提供另一個實施例涉及包含一種計算機系統，包含存儲器以及處理器。所述處理器耦合到所述存儲器且針對對虛擬機系統的存儲器管理執行以下操作。所述處理器設定第一閾值以及在第一調整階段中根據換入/再次快取錯誤檢測結果將氣球目標設定為分配的虛擬存儲器大小且將氣球目標逐步遞減第一遞減值。所述處理器還通過檢測至少一個換入或再次快取錯誤事件來產生換入/再次快取錯誤檢測結果。所述處理器在冷卻階段中根據換入/再次快取錯誤檢測結果而停止遞減氣球目標。所述處理器還在冷卻階段之后的第二調整階段中將氣球目標逐步遞減第二遞減值。第二遞減值小于第一遞減值，且氣球目標不小于第一閾值。

下文詳細描述伴有圖式的若干示范性實施例以進一步詳細描述本揭露。

附圖說明