KVM客戶機(jī)主動(dòng)共享的內(nèi)存超量使用策略研究

杭州電子科技大學(xué) 杜煒

本文提出了新的超量使用內(nèi)存策略，即以修改客戶機(jī)系統(tǒng)內(nèi)核的方式使客戶機(jī)主動(dòng)提出與物理機(jī)共享其中未使用部分內(nèi)存，以修改物理機(jī)上KVM模塊的方式回收客戶機(jī)愿意共享部分的內(nèi)存，從而排除此部分客戶機(jī)內(nèi)存對(duì)物理機(jī)內(nèi)存調(diào)度算法的干擾。本策略可充分利用現(xiàn)有KVM平臺(tái)的各種策略模擬操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化技術(shù)的內(nèi)存管理特點(diǎn)，保留物理機(jī)操作系統(tǒng)的頁(yè)面交換策略，讓其感知客戶機(jī)操作系統(tǒng)的內(nèi)存訪問(wèn)頻率；以KSM策略合并客戶機(jī)中重復(fù)頁(yè)面的方式模擬操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化中的加載程序或文件的去重特點(diǎn)；以本設(shè)計(jì)回收客戶機(jī)中未使用內(nèi)存的方式模擬操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化中客戶機(jī)程序?qū)⑽词褂脙?nèi)存釋放回物理機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核內(nèi)存管理單元；以本設(shè)計(jì)關(guān)于客戶機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核物理內(nèi)存頁(yè)塊優(yōu)先級(jí)的處理模擬操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化中統(tǒng)一的伙伴頁(yè)塊鏈表管理。在與其他現(xiàn)有的內(nèi)存超量使用策略對(duì)比時(shí)，本文提出了基于微觀內(nèi)存頁(yè)面行為的模型，隨后展開(kāi)介紹了兩種不同的設(shè)計(jì)方案和內(nèi)存外部碎片對(duì)本設(shè)計(jì)的影響，最后通過(guò)KVM虛擬化平臺(tái)下模擬內(nèi)存占用的實(shí)驗(yàn)論證了本設(shè)計(jì)可取得良好的效果。宏觀測(cè)試實(shí)驗(yàn)部分從系統(tǒng)整體的角度對(duì)比了開(kāi)啟與未開(kāi)啟IMR策略的情況下，客戶機(jī)啟動(dòng)與動(dòng)態(tài)內(nèi)存使用場(chǎng)景下物理機(jī)內(nèi)存使用，以及物理機(jī)交換區(qū)空間使用狀態(tài)方面的差別。

KVM客戶機(jī)主動(dòng)共享的內(nèi)存超量使用策略研究