[发明专利]热点域虚拟机CPU调度方法及虚拟机系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术，尤其涉及一种热点域虚拟机CPU调度方法及虚拟机系统。

背景技术

虚拟化技术是一种将底层硬件设备与上层操作系统、应用程序分离的去耦合方法，其引入虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor，简称VMM)层来直接管理底层硬件资源，并创建与底层硬件无关的虚拟机(Virtual Machine，简称VM)供上层操作系统和应用程序使用。虚拟机可以分成热点域虚拟机和普通域虚拟机，普通域虚拟机是用户自行创建的，运行普通任务的虚拟机，热点域虚拟机是在系统中起关键作用的，并被普通域虚拟机所依赖的。在不同的虚拟化系统中，热点域虚拟机特征各不相同，比如在有些系统中存在一个驱动域虚拟化，普通域虚拟化通过该驱动域虚拟化实现与物理硬件的交互。

在虚拟机系统中，虚拟机并没有真正的物理资源，分配给虚拟机的CPU并不是真实物理CPU，而是VMM分配给虚拟机的虚拟CPU(Virtual Central Processing Unit，简称vCPU)。在虚拟化环境中，CPU资源存在双重调度，一方面是虚拟机内部的操作系统(Operation System，简称OS)调度器把线程调度到vCPU上，另一方面VMM调度器把vCPU调度到物理CPU上。虚拟机内部的OS调度器的实现与具体的OS有关，且无法更改，因此VMM调度器对整个虚拟机系统的性能有着举足轻重的影响。

目前VMM调度器普遍采用的调度策略是将普通域虚拟机和热点域虚拟机的vCPU平等参与调度，因而可能会出现普通域虚拟机抢占热点域虚拟机CPU时间的现象，导致热点域虚拟机的实时性变差，同时也会使普通域虚拟机的请求得不到及时响应，尤其是当虚拟机数量很多时，可能会导致整体性能急剧下降。另一种调度策略是VMM调度器将固定的物理CPU资源分配给热点域虚拟机，默认的vCPU个数与真实物理CPU个数是相关的。系统中的物理CPU数目比较多时，vCPU数量也很多，一方面系统负载比较轻时会造成资源浪费，另一方面在系统负载比较重时，尤其是普通域的vCPU过多的时候，增加热点域虚拟机的vCPU数量并不能提升系统性能。因此，目前的虚拟机系统CPU资源利用率和系统性能较低。

发明内容

本发明实施例提供一种热点域虚拟机CPU调度方法及虚拟机系统，用以解决现有技术中虚拟机系统CPU资源利用率和系统性能较低的缺陷。

本发明实施例提供一种热点域虚拟机CPU调度方法，热点域虚拟机的每个虚拟CPU分别绑定有不同的物理CPU，所述方法包括：

根据统计到的热点域虚拟机的虚拟CPU的使用信息，确定所述热点域虚拟机的虚拟CPU综合使用率；所述虚拟CPU的使用信息包括所述热点域虚拟机的虚拟CPU利用率和所述热点域虚拟机的虚拟CPU使用时间占用率；

根据所述虚拟CPU综合使用率和为所述热点域虚拟机分配的虚拟CPU的最大个数，确定为所述热点域虚拟机增加或减少至少一个在线虚拟CPU；

增加在线虚拟CPU后，调整与所述在线虚拟CPU绑定的物理CPU的运行队列上普通域虚拟机的虚拟CPU，使所述在线虚拟CPU在所述物理CPU上调度，并使普通域虚拟机的虚拟CPU不能在所述物理CPU上调度；

减少在线虚拟CPU后，调整与被下线虚拟CPU绑定的物理CPU的运行队列上所述热点域虚拟机的虚拟CPU，使普通域虚拟机的虚拟CPU恢复在所述物理CPU上调度。

本发明实施例提供一种虚拟机系统，包括热点域虚拟机、普通域虚拟机和虚拟机监控器；

所述虚拟机监控器，用于为热点域虚拟机的每个虚拟CPU分别绑定不同的物理CPU；

所述热点域虚拟机，用于根据获取到的热点域虚拟机的虚拟CPU的使用信息，热点域虚拟机确定所述热点域虚拟机的虚拟CPU综合使用率；根据所述虚拟CPU综合使用率和为所述热点域虚拟机分配的虚拟CPU的最大个数，所述热点域虚拟机增加或减少至少一个在线虚拟CPU；所述虚拟CPU的使用信息包括所述热点域虚拟机的虚拟CPU利用率和所述热点域虚拟机的虚拟CPU使用时间占用率；

所述虚拟机监控器，还用于增加在线虚拟CPU后，虚拟机调度器调整与所述在线虚拟CPU绑定的物理CPU的运行队列上普通域虚拟机的虚拟CPU，使所述在线虚拟CPU在所述物理CPU上调度，并使普通域虚拟机的虚拟CPU不能在所述物理CPU上调度；