[發(fā)明專利]釋放物理內存的系統(tǒng)、裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610973625.5
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN108021442A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳善佩;李雨
• 申請（專利權）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

本發(fā)明公開了一種釋放物理內存的系統(tǒng)、裝置及方法，涉及互聯(lián)網(wǎng)技術領域，為解決宿主機無法完全釋放客戶機的閑置物理內存的問題而發(fā)明。本發(fā)明的方法包括：客戶機掃描映射表，以查找空閑頁，映射表用于記錄客戶機物理內存頁的空閑狀態(tài)與頁面號之間的對應關系；通過映射表獲取空閑頁的頁面號；將頁面號發(fā)送給所述客戶機對應的宿主機，以使得宿主機根據(jù)頁面號釋放空閑頁的物理內存。本發(fā)明主要應用于虛擬化環(huán)境中。

技術領域

本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術領域，尤其涉及一種釋放物理內存的系統(tǒng)、裝置及方法。

背景技術

在虛擬化環(huán)境中，可以在一臺物理機中建立多個虛擬機進程，每一個虛擬機進程對應一個虛擬機，所有虛擬機共享物理機的內存、磁盤及中央處理器(Central ProcessingUnit，簡稱CPU)等資源。由于虛擬機通常用于出租給公司或個人使用，并且需要依托于物理機而存在，因此行業(yè)內也將虛擬機稱為客戶機，將物理機稱為宿主機。

通常，宿主機會對客戶機不再使用的資源進行釋放，以保證其他客戶機對共享資源的使用，較為常見的就是對物理內存的釋放。現(xiàn)有技術中，客戶機可以通過客戶機的伙伴系統(tǒng)(buddy system)釋放物理內存，但是該內存釋放過程只涉及對客戶機內核數(shù)據(jù)結構的操作，在執(zhí)行過程中客戶機的處理器進程不會陷入到虛擬機監(jiān)管程序(Virtual MachineMonitor，簡稱VMM)中，因此內存釋放過程對虛擬機監(jiān)管程序而言是透明的，虛擬機監(jiān)管程序無法獲知客戶機的內存釋放操作，從而無法及時回收客戶機不再使用的物理內存。

為解決該問題，現(xiàn)有技術提出了兩種釋放客戶機物理內存的方式：內核相同頁合并機制(Kernel Samepage Merging，簡稱KSM)以及氣球機制(Ballooning)。前者方式是在宿主機內建立一個內核線程，通過該線程周期性的對客戶機的物理內存頁進行掃描，將完全相同的兩個物理內存頁合并為一份，并釋放另一個物理內存頁占用的物理內存。后者方式則是在閑置物理內存過小時，由宿主機通知客戶機進行內存釋放，客戶機啟動氣球驅動(Balloon Driver)程序，按照宿主機的內存需求釋放一部分空閑的物理內存。

上述兩種方式均是由宿主機主動發(fā)起內存釋放過程，因此可以有效解決前述技術中宿主機無法及時回收物理內存的問題。但是KSM機制中宿主機僅關心相同物理內存頁對物理內存的重復性浪費，無法獲知客戶機對已分配物理內存的占用程度；而氣球機制中宿主機只是通知客戶機釋放物理內存，客戶機按照宿主機的指示釋放的內存量釋放物理內存。上述兩種方式中，由于宿主機不知道客戶機對哪些已分配的物理內存不會再繼續(xù)使用，因此無法完全釋放客戶機的閑置物理內存。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種釋放物理內存的系統(tǒng)、裝置及方法，能夠解決宿主機無法完全釋放客戶機的閑置物理內存的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明第一方面提供了一種釋放物理內存的系統(tǒng)，包括：

客戶機，用于掃描映射表，以查找空閑頁，映射表用于記錄客戶機物理內存頁的空閑狀態(tài)與頁面號之間的對應關系，通過映射表獲取空閑頁的頁面號，將頁面號發(fā)送給所述客戶機對應的宿主機；

宿主機，用于調用內存釋放函數(shù)，根據(jù)頁面號釋放空閑頁的物理內存。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種釋放物理內存的裝置，包括：

掃描單元，用于掃描映射表，以查找空閑頁，映射表用于記錄客戶機物理內存頁的空閑狀態(tài)與頁面號之間的對應關系；

獲取單元，用于通過映射表獲取空閑頁的頁面號；

發(fā)送單元，用于將頁面號發(fā)送給所述客戶機對應的宿主機，以使得宿主機根據(jù)頁面號釋放空閑頁的物理內存。

第三方面，本發(fā)明還提供了一種釋放物理內存的方法，包括：

客戶機掃描映射表，以查找空閑頁，映射表用于記錄客戶機物理內存頁的空閑狀態(tài)與頁面號之間的對應關系；