[發明專利]基于同質內存掃描的合并方法及裝置

在審

• 申請號: 201710105084.9
• 申請日: 2017-02-25
• 公開（公告）號: CN106874119A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 戚勇
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/455
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 陳勇

技術領域

本發明涉及虛擬化集群系統的內存優化技術領域，特別是一種基于同質內存掃描的合并方法及裝置。

背景技術

每個虛擬機上的內存會完整的映射到物理內存上，由于一臺服務器上的多個虛擬機運行同一操作系統，因此物理內存中存在大量相同的內存頁面，在這里稱之為同質內存。現代操作系統設計中，共享內存己經成為一個普遍采用的技術，正是通過這一特點，我們可以將這些同質內存讓多個虛擬機共享，通過掃描內存中的頁，找到不同虛擬機之間的相同的內存頁，然后將相同的內存頁進行合并，當某個虛擬機需要修改內存頁時，重新申請一個內存頁，拷貝原來頁數據到此內存頁，將此內存頁給需要改變內存頁的虛擬機，從而達到降低總體內存需求，通過資源復用提高單臺服務器內的資源優化，我們將這種方法稱之為“節流”。

雖然同質內存共享技術大大節省了內存的使用量，但是為了充分利用服務器的各資源，管理員通常將不同類型的服務器應用，如計算密集型，通信密集型，密集型等，放在同一臺服務器上以提高單臺服務器的利用率，由于單臺服務器上的同構虛擬機數量的減少，又會影響的使用效果。同時虛擬機中數據可分為讀頻繁和寫頻繁，因此對于某些內存頁并且對內存也數據進行不加區分的進行共享，這就導致了對于寫頻繁的內存頁頻繁的被分離出去，而由于分頁造成的開銷遠遠大于實用同質內存復用帶來的性能提升。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種基于同質內存掃描的合并方法及裝置，針對虛擬化集群系統的內存優化需要，構建一種利用虛擬化技術來無縫聚合同質內存資源的方法及裝置，對系統中的空閑內存資源進行統一管理，為在全局內搜尋同質內存提供基礎。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種基于同質內存掃描的合并方法，包括： 將內存頁面存入動態內存池； 查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行下一步； 查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。

進一步地，將內存頁面存入動態內存池之前，還包括： 創建動態內存池。

進一步地，將內存頁面存入動態內存池，包括： 為發生讀寫操作的內存頁面添加去重標識； 將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池。

進一步地，將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池，包括： 將添加了去重標識的內存頁面存入有限環形棧，有限環形棧最上層放置最新存入的內存頁面。

進一步地，將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中，包括： 計算動態內存池中的內存頁面的哈希值； 將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹。

進一步地，將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中之后，還包括： 將添加到非穩定樹中的內存頁面標記為只讀。

本發明還提供一種基于同質內存掃描的合并裝置，包括： 內存頁面存入模塊，用于將內存頁面存入動態內存池； 第一查找模塊，用于查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面； 第二查找模塊，用于查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面； 第一添加模塊，用于將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中； 第二添加模塊，用于將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。

進一步地，還包括： 動態內存池創建模塊，用于創建動態內存池。

進一步地，還包括： 去重標識添加模塊，用于為發生讀寫操作的內存頁面添加去重標識。

進一步地，還包括： 哈希計算模塊，用于計算動態內存池中的內存頁面的哈希值；

進一步地，還包括： 內存頁面屬性更改模塊，用于將添加到非穩定樹中的內存頁面標記為只讀。

本發明提供一種基于同質內存掃描的合并方法，具有如下有益效果：根據讀寫順序對內存頁面進行無序的掃描以查找同質內存頁面，并將其合并到穩定樹中，把內存服務器對虛擬文件系統的讀操作的對象以及虛擬文件系統寫操作的目標做為掃描的主要內存頁面，在動態內存池中捕獲所有內存讀寫的提示，然后在動態內存池中全局查找同質內存頁面，可以大大提高單個頁面的共享度，從而節省更多的內存頁面。

基于同質內存掃描的合并裝置的有益效果與基于同質內存掃描的合并方法類似，不再贅述。

附圖說明

圖1為本發明實施例所提供的基于同質內存掃描的合并方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例所提供的基于同質內存掃描的合并方法的流程示意圖的另一種實施方式；