[發(fā)明專利]基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511019980.0
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105550040B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辜文斌;佘文魁;周銳;張慧;郭晶;田丹
• 申請（專利權(quán)）人: 四川中電啟明星信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51228
• 代理人: 廖曾

1.基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)在內(nèi)核態(tài)通過獲取用戶設(shè)置的資源預(yù)留參數(shù)，根據(jù)虛擬機(jī)優(yōu)先級公式計(jì)算出虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i的理論值，通過虛擬機(jī)的進(jìn)程id找到內(nèi)核態(tài)task_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將task_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的進(jìn)程優(yōu)先級設(shè)置為S_i；

2)經(jīng)步驟1)后，另一個(gè)以t為周期的虛擬機(jī)定時(shí)器任務(wù)將會(huì)被觸發(fā)，在該任務(wù)中通過對虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i的理論值與虛擬機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間值進(jìn)行比較，當(dāng)虛擬機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間值大于等于虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i的理論值時(shí)，達(dá)到優(yōu)先級Si的理論值的虛擬機(jī)將從資源預(yù)留方法恢復(fù)到默認(rèn)的CFS算法；

所述虛擬機(jī)優(yōu)先級公式為

其中，R_i為虛擬機(jī)的資源預(yù)留值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：所述步驟2)包括以下具體步驟：

2-1)內(nèi)核態(tài)獲取預(yù)留參數(shù)后，比較判斷以t為周期的虛擬機(jī)定時(shí)器當(dāng)前是否達(dá)到虛擬機(jī)統(tǒng)計(jì)時(shí)間T周期；

2-2)經(jīng)步驟2-1)后，如果以t為周期的虛擬機(jī)定時(shí)器當(dāng)前達(dá)到虛擬機(jī)統(tǒng)計(jì)時(shí)間T周期，則將虛擬機(jī)的調(diào)度優(yōu)先級設(shè)置成虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i理論值，否則執(zhí)行步驟2-3)；

2-3)判斷用戶是否重新更改了虛擬機(jī)的資源預(yù)留值Ri，或者是否有新的虛擬機(jī)加入到資源預(yù)留隊(duì)列中，如果為是則重復(fù)步驟2-2)，如果為否則執(zhí)行步驟2-4)；

2-4)計(jì)算每個(gè)虛擬機(jī)的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間；

2-5)經(jīng)步驟2-4)后，判斷虛擬機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間是否大于等于優(yōu)先級Si的理論值，如果為是則將大于等于優(yōu)先級Si的理論值的虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i恢復(fù)成默認(rèn)值，所述達(dá)到優(yōu)先級Si的理論值的虛擬機(jī)將從資源預(yù)留方法恢復(fù)到默認(rèn)的CFS算法；如果為否，則按照設(shè)置好的虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i繼續(xù)運(yùn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：所述優(yōu)先級Si的理論值包括t周期內(nèi)虛擬機(jī)達(dá)到預(yù)留時(shí)間片的理論值t_i和/或T周期內(nèi)虛擬機(jī)達(dá)到預(yù)留時(shí)間片的理論值T_i；

所述t_i通過公式：計(jì)算得到；

所述T_i通過公式：計(jì)算得到；

所述N_vcpu為理論系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：所述t為100ms，所述T為1s。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：在步驟1)中，所述根據(jù)虛擬機(jī)優(yōu)先級公式計(jì)算出虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i具體為：利用虛擬機(jī)優(yōu)先級公式計(jì)算出虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i，其中，i＝2，3，4……n，n為主機(jī)最大支持的虛擬機(jī)個(gè)數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：所述用戶設(shè)置的資源預(yù)留參數(shù)通過在用戶態(tài)內(nèi)采用下述步驟得到；

(1)設(shè)置預(yù)留值，用戶通過libvirt調(diào)用virsh命令設(shè)置虛擬機(jī)的CPU資源預(yù)留參數(shù)；

(2)經(jīng)步驟(1)后，用戶通過設(shè)置、修改、取消中的任意一種或多種此種方式進(jìn)行CPU資源預(yù)留參數(shù)的操作；

(3)經(jīng)步驟(2)后，通過IOCTL系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用交給內(nèi)核態(tài)處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的基于KVM平臺(tái)的虛擬機(jī)CPU資源預(yù)留方法，其特征在于：在步驟1)中，所述根據(jù)虛擬機(jī)優(yōu)先級公式計(jì)算出虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i具體為：利用虛擬機(jī)優(yōu)先級公式計(jì)算出虛擬機(jī)的優(yōu)先級S_i，其中，i＝2，3，4……n，n為主機(jī)最大支持的虛擬機(jī)個(gè)數(shù)。