[發(fā)明專利]基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110123663.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112748989A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戚正偉;余博識;陳偉業(yè);賈興國;項羽心;管海兵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，包括：

根據(jù)內(nèi)存置換機制，對本地內(nèi)存端和遠程內(nèi)存端之間進行內(nèi)存置換；

虛擬機根據(jù)內(nèi)存頁需求，輸出本地內(nèi)存端與遠程內(nèi)存端之間的內(nèi)存頁訪問請求；

判斷是否需要進行內(nèi)存頁預(yù)取，如需要，則生成新的內(nèi)存頁訪問請求作為對遠程內(nèi)存的訪問請求，如不需要，則將虛擬機輸出的所述內(nèi)存頁訪問請求直接作為對遠程內(nèi)存的訪問請求，并將所述對遠程內(nèi)存的訪問請求輸出至遠程內(nèi)存端；

根據(jù)所述對遠程內(nèi)存的訪問請求，獲取所需內(nèi)存頁所在的遠程內(nèi)存節(jié)點，并讀取對應(yīng)的遠程內(nèi)存頁并返回；

將所述遠程內(nèi)存頁存儲于本地內(nèi)存中，建立對應(yīng)的內(nèi)存映射，恢復(fù)虛擬機運行；

虛擬機繼續(xù)執(zhí)行并重新訪問該內(nèi)存頁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述內(nèi)存置換機制包括：定時內(nèi)存置換策略和按需內(nèi)存置換策略；所述定時內(nèi)存置換策略與所述按需內(nèi)存置換策略之間根據(jù)內(nèi)存置換策略切換要求進行切換。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述內(nèi)存置換策略切換要求，包括：

虛擬機內(nèi)存管理系統(tǒng)檢測當(dāng)前虛擬機物理內(nèi)存使用率：

當(dāng)虛擬機物理內(nèi)存使用率低于預(yù)設(shè)的第一閾值時，不進行內(nèi)存頁置換；

當(dāng)虛擬機物理內(nèi)存使用率低于預(yù)設(shè)的第二閾值但高于預(yù)設(shè)的第一閾值時，采用定時內(nèi)存置換策略；

當(dāng)虛擬機物理內(nèi)存使用率高于設(shè)定的第二閾值時，采用按需內(nèi)存置換策略。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述對本地內(nèi)存端和遠程內(nèi)存端之間進行內(nèi)存置換，包括：

從本地內(nèi)存中選取若干不活躍內(nèi)存頁作為待置換頁；

選取當(dāng)前空閑內(nèi)存頁最多的遠程內(nèi)存節(jié)點作為頁換出目的內(nèi)存節(jié)點；

將所述待置換頁信息和內(nèi)容發(fā)送給所述目的內(nèi)存節(jié)點；

所述目的內(nèi)存節(jié)點接收計算節(jié)點請求并將從本地內(nèi)存中選取的內(nèi)存頁置于所述目的內(nèi)存節(jié)點的內(nèi)存中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述不活躍內(nèi)存頁的選取方法，包括：

將若干個連續(xù)內(nèi)存頁組合為一個內(nèi)存頁組，采用一個雙向鏈表維護所述內(nèi)存頁組的最近訪問狀態(tài)；若所述內(nèi)存頁組中的某個內(nèi)存頁最近被訪問過，將其添加至雙向鏈表頭部；

從鏈表尾部取出一個內(nèi)存頁組，掃描其中的內(nèi)存頁直至找到一個最近未被訪問的內(nèi)存頁，將該內(nèi)存頁組從雙向鏈表末尾刪除，作為不活躍的內(nèi)存頁。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述空閑內(nèi)存頁的判斷方法，包括：

將若干空閑內(nèi)存頁組合成一個內(nèi)存片，所述內(nèi)存片內(nèi)的各內(nèi)存頁之間通過顯式空閑鏈表相連；

為所有所述內(nèi)存片維護一個位圖，位圖中對應(yīng)的位為1時，表示該內(nèi)存片沒有空閑內(nèi)存頁，反之，該內(nèi)存片中存在空閑內(nèi)存頁。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遠程內(nèi)存的虛擬機內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述判斷是否需要進行內(nèi)存頁預(yù)取，采用內(nèi)存頁預(yù)取方法；其中：

所述內(nèi)存頁預(yù)取算法，包括：

設(shè)預(yù)取窗口大小為M和預(yù)取頁數(shù)目為N；

當(dāng)獲取到內(nèi)存頁訪問請求時，與預(yù)取窗口中的前M個其它遠程內(nèi)存訪問請求進行比較，若預(yù)取窗口中的M個內(nèi)存訪問的地址與此次內(nèi)存訪問地址成等差數(shù)列，則除了原本請求的內(nèi)存頁外，還將額外取回N個內(nèi)存頁；

減少預(yù)取窗口大小，增加預(yù)取頁數(shù)目，當(dāng)再次獲取到內(nèi)存頁訪問請求時，重新執(zhí)行上一個步驟。