面向操作系统透明的动态内存半虚拟化技术  

作　　者：汪小林[1] 孙逸峰 罗英伟[1] 王振林 李宇 张彬彬[1] 陈昊罡[1] 李晓明[1] 

机构地区：[1]北京大学计算机科学技术系,北京100871 [2]Deptment of Computer Science,Michigan Technological University

出　　处：《中国科学：信息科学》2010年第5期692-705,共14页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB310900);国家自然科学基金(批准号:90718028;60873052);国家高技术研究发展计划(批准号:2008AA01Z112);教育部–英特尔信息技术专项科研基金(批准号:MOE-INTEL-08-09);美国国家自然科学基金(批准号:CCF0643664)资助项目

摘　　要：文中提出了动态半虚拟化方法(dynamic paravirtualization),它借用半虚拟化的方式,降低带硬件辅助支持的全虚拟化系统中的虚拟机陷出数量.在有硬件辅助的全虚拟化虚拟机管理器(VMM)下,由VMM在二进制代码层对客户操作系统(GuestOS)中频繁引起虚拟机陷出的那些热点指令进行替换、消除或合并虚拟机陷出.这种替换对GuestOS而言是透明的,GuestOS并不会感知到这些变动.文中重点关注降低内存虚拟化开销的动态内存半虚拟化方法(DMP).在VMM中实现了一套新的内存虚拟化管理机制,避免使用影子页表进行虚拟内存地址转换,并采用代码植入方法消除内存管理引起的虚拟机陷出.在采用IntelVT的KVM-54版本中实现了动态内存半虚拟化原型系统.实验表明,这种技术可以显著地减少页面中断导致的虚拟机陷出,从而降低其带来的系统开销.动态内存半虚拟化能够不修改GuestOS源代码也可达到半虚拟化的效果.

关 键 词：虚拟化 虚拟机管理器 半虚拟化 动态半虚拟化 热点指令 虚拟机陷出 代码植入 

分 类 号：TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术]