修改客户操作系统优化KVM虚拟机的I/O性能  

Modifying Guest OS to Optimize I/O Virtualization in KVM

作　　者：张彬彬[1] 汪小林[1] 杨亮[1] 赖荣凤[1] 王振林 罗英伟[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]密西根理工大学计算机科学系

出　　处：《计算机学报》2010年第12期2312-2320,共9页Chinese Journal of Computers

基　　金：国家"九七三"重点基础研究发展规划项目基金(2007CB310900);国家自然科学基金(90718028;60873052);国家"八六三"高技术研究发展计划项目基金(2008AA01Z112);教育部-英特尔信息技术专项科研基金(MOE-Intel-10-06)资助~~

摘　　要：目前,运行在虚拟机上的客户操作系统(GuestOS)是面向物理机器开发的普通操作系统,其中存在不适应虚拟化环境的因素,影响虚拟机的I/O性能.作者通过测试发现了影响虚拟机I/O性能的一些问题,针对这些问题提出了优化方法:一方面,通过合并客户操作系统中连续的I/O指令,降低虚拟机的时钟中断频率,从而降低环境切换的开销;另一方面,消除客户操作系统中的冗余操作,包括在虚拟化环境下无效的函数、冗余的I/O调度以及虚拟网卡驱动对NAPI的支持,使虚拟机只执行必要的操作,从而提高系统的性能.There are some operations in Guest OS causing the I/O performance degradation.For it is the general OS,which is oriented physical machines,directly running on the virtual machine as the Guest OS.This paper evaluates KVM I/O performance,find that the Guest OS should be adapted to the virtual environment for better performance,and proposes some optimizations.First,reduce VM Exits by merging successive I/O instructions and decreasing the frequency of timer interrupt;Second,removes some redundant operations from Guest OS,including the operations useless in virtual environment,the I/O scheduler whose results will be rescheduled in the Host OS,and the NAPI support in virtual NIC driver.

关 键 词：I/O虚拟化 KVM 性能测试 优化 

分 类 号：TP319[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]