【摘 要】
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虚拟化技术是服务器相关技术中非常基础的一项。虚拟化技术使得在单台服务器上可以运行多台虚拟机,高效复用了服务器各项资源。在大规模系统上,业务对内存的要求比较高,这时
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虚拟化技术是服务器相关技术中非常基础的一项。虚拟化技术使得在单台服务器上可以运行多台虚拟机,高效复用了服务器各项资源。在大规模系统上,业务对内存的要求比较高,这时往往采用2M静态大页替代原来的4KB页面,从而达到减少缺页中断和TLB miss的效果。但是Linux静态大页的扩展性不好,比如不支持内存压缩。实验室项目组在之前的工作中实现了一套新的大页框架PHPA(Pristine Huge Page Allocator),这套新的大页框架使用了全新的数据结构,有效减少了元数据开销,同时扩展性较好,并且该大页框架与hugetlbfs接口层兼容,在使用PHPA时不需要修改用户态程序。但是PHPA在进入真实系统运行还缺少一步,那就是缺乏KVM的支持。KVM是一个重要的虚拟机hypervisor,它运行在Linux内核层,向上提供虚拟化功能。由于使用了新的页管理结构,抛弃了 Linux复合页的结构形式,PHPA框架无法在原生KVM的系统上运行。由于PHPA的新型页描述符等结构无法舍弃(如若舍弃则意味着与Linux原生静态大页的同质化),剩下的唯一道路便是对KVM模块进行改造,本文正是因此而诞生。但是本文做的不仅仅是改造KVM,除此之外还设计了新的功能。概括的来说,本文的贡献如下:(1)改造KVM,使得PHPA大页框架可以在以KVM为hypervisor的虚拟化环境运行(2)增强KVM,使得用户可以通过proc文件系统获取每台运行中的虚拟机的冷热页统计信息(3)对上述工作进行了功能上和性能上的测试,并对结果进行了仔细分析经过测试,论证了新系统的高效性和本文工作的积极意义。
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