[发明专利]自主调整计算机操作系统的虚拟存储器子系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机操作系统的虚拟存储器管理部件。具体上，本发明涉及调整由操作系统的虚拟存储器管理器的任何页面替换算法使用的门限值。

背景技术

在机器上运行的操作系统(OS)的虚拟存储器管理器(VMM)负责有效地在该OS实例中运行的应用之间有效地分配所述机器的主存储器。VMM的主要职责之一是向在盘上的页面空间页出(page out)利用不足的组存储器块(被称为“帧(frame)”或“页面帧(page frame)”)的内容，并且将那个帧重新分配到需要主存储器的另一个应用。这通常是借助于被称为“页面替换端口监控程序”(在大多数UNIX操作系统中也被称为“LRU端口监控程序”)的端口监控程序(daemon)处理而实现的。

因为释放帧的处理(即将其内容移到盘外以使得其为空闲帧的行为)比将空闲帧分配到发出请求的应用(空闲帧的消费者)的处理需要更长的时间，因此预期在OS中需要附加的空闲帧的情况下，页面替换端口监控程序通常在OS中的空闲帧的数量降低到0之前开始页出帧。VMM可以通过使用两个可调整的参数min_free和max_free来确定何时取消页面替换端口监控程序，以及在每次运行中应当释放多少页面。空闲帧的数量一变得低于min_free，所述页面替换端口监控程序就被取消，并且在每次运行中，所述页面替换端口监控程序释放足够的页面，以便在末尾空闲帧的数量达到max_free。

当前这些参数需要由系统管理员明确地输入，以便将VMM的性能调整为适合于在OS中运行的应用的需要。因为这种调整需要人为的输入，因此很少调整这些参数，导致VMM的进而OS的次最优(sub-optimal)的性能。这种调整的缺少转换为IT组织的更多的成本。

发明内容

本发明的目的是消除由系统管理员来人为调整WMM的必要以改善系统性能。本发明的重要益处是OS变得更响应于/适应于在其工作负荷中的改变。具体上，本发明通过响应于在OS中的改变的存储器负荷而自动改变VMM系统参数的值来使得VMM系统参数的调整自主化。

本发明提供了一种用于通过响应于OS的存储器负荷而自动改变被称为低门限值(lower threshold)的参数来改善在OS中的存储器可用性的方法。当当前的空闲存储器空间变得低于所述低门限值时，建立更多的空闲存储器空间。

本发明的一个更具体的优选实施例提供了一种方法，用于通过将空闲存储器空间的低门限值设置为初始值、并且当当前的“线程等待率”与目标“线程等待率”不同时自动改变这个低门限值来自动地调整OS的存储器管理器，其中，“线程等待率”是在指定的时间间隔上每单位时间等待的线程的数目。当存储器空间降低到低于所述低门限值时，存储器管理器将然后启动用于使得更多的存储器空间可用的操作。

附图说明

在说明书的结尾的权利要求中具体指出和清楚地声明了被视为本发明的主题。由下面的详细说明并结合下述附图，本发明的前述和其它特征和优点将很清楚。

图1示出了典型计算机操作系统的主要子系统。

图2示出了在实现当前的页面替换算法中使用的数据结构。

图3示出了当前的页面替换算法的流程图。

图4示出了在一个优选实施例中使用来实现页面替换端口监控程序的动态自主调整的数据结构。

图5示出了本发明的新页面替换算法的流程图。

图6示出了LRU端口监控程序如何关于时间改变min_free和max_free。

图7是按照其可以实现本发明的一个或多个部件/方法的计算系统的说明性硬件实现方式的图。

具体实施方式