[發(fā)明專利]一種基于熱頁遷移的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)緩存方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410110698.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN103885815A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪小林;胡夏蒙;李曄晨;羅英偉;陳昊罡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455;G06F9/48;G06F12/08
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長(zhǎng)江

1.一種基于熱頁遷移的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)緩存方法，其步驟包括：

1）利用頁表項(xiàng)的訪問位監(jiān)測(cè)頁面的使用，將所有頁面按訪問頻度進(jìn)行排序；

2）通過頁面遷移對(duì)虛擬機(jī)的緩存配額進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)先將訪問頻度高的頁面遷移到新的緩存分區(qū)內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1）通過周期性地掃描影子頁表的訪問位，并為每個(gè)機(jī)器頁面增加一個(gè)計(jì)數(shù)器來得到頁面的訪問頻度信息。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：對(duì)所述計(jì)數(shù)器應(yīng)用老化算法，在每個(gè)老化周期對(duì)每個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行移位減半操作。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：為每個(gè)計(jì)數(shù)器設(shè)置一個(gè)時(shí)間戳，當(dāng)一個(gè)頁面被訪問時(shí)，同時(shí)更新熱度計(jì)數(shù)器與時(shí)間戳，通過比較計(jì)數(shù)器時(shí)間戳和全局時(shí)間戳，只在時(shí)間戳溢出時(shí)或者用戶想要獲取熱度信息時(shí)，按照每個(gè)時(shí)間戳對(duì)熱度計(jì)數(shù)器進(jìn)行老化，從而加速老化過程。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1）對(duì)頁面的監(jiān)控包括四個(gè)參數(shù)：清除頁表訪問位到重新掃描該位的間隔，稱為監(jiān)控窗口；兩次采樣所間隔的時(shí)間，稱為采樣周期；執(zhí)行一次老化的采樣周期數(shù)，稱為老化周期；每次掃描時(shí)所增加的熱度值，稱為熱度增量。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：所述采樣周期為50～200毫秒；所述監(jiān)控窗口的長(zhǎng)度為1～5毫秒；所述老化周期的值為50～200ms，所述熱度增量為64～512。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：對(duì)于工作集較大的程序，步驟1）只在需要遷移頁面的時(shí)候啟動(dòng)熱頁監(jiān)控，以降低熱頁監(jiān)控造成的開銷。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：利用PMU提供的簡(jiǎn)單的性能指標(biāo)判斷程序的行為是否發(fā)生變化，如果發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行到一個(gè)新的階段，則啟動(dòng)熱頁監(jiān)控，在重新分區(qū)結(jié)束后，停止熱頁監(jiān)控。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2）所述頁面遷移包含三個(gè)基本步驟：首先移除物理頁面和與之對(duì)應(yīng)的機(jī)器頁面的映射，以保證遷移過程中頁面內(nèi)容不會(huì)發(fā)生變化；然后把原頁面的內(nèi)容拷貝到具有被請(qǐng)求的顏色的頁面上；最后重新建立映射，將所有對(duì)物理頁面的修改執(zhí)行到新的機(jī)器頁面上。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：通過加入從機(jī)器頁面到影子頁表項(xiàng)的逆映射機(jī)制，降低頁面遷移的解除映射和重新映射過程中掃描影子頁表的開銷。