[发明专利]虚拟机系统的内存管理方法和计算机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在虚拟机系统上进行内存管理的技术。

背景技术

计算机虚拟化是一种涉及虚拟机创建的技术，该虚拟机就像一个具有操作系统的物理计算机，并且计算机虚拟化架构通常通过在单个物理计算机平台上同时支持多个操作系统的能力来进行限定。例如，运行微软视窗系统的计算机可以控管有具有Linux操作系统的虚拟机。主机是发生虚拟化的实际物理机，而虚拟机则被看作客户机。超管理器（supervisor），确切地称为虚拟机监视器（VMM），是将硬件资源虚拟化并且将虚拟硬件接口呈现给至少一个虚拟机的软件层。超管理器与传统的操作系统对用于处理的硬件资源进行管理，并且运行相对于执行虚拟机的某些管理功能时所用的方式相似。虚拟机可以称为“客机”，并且在虚拟机内部运行的操作系统可以称为“客机操作系统”。

虚拟化环境当前受到内存限制，这意味着主机的物理内存是数据中心中资源利用的阻碍。内存虚拟化将物理内存资源从数据中心解除耦接，并且随后将这些资源聚集成虚拟化内存池，该虚拟化内存池可由客机操作系统或在客机操作系统之上运行的应用程序进行访问。就内存虚拟化而言，内存共享是内存资源管理和利用的重要课题之一。

当存在多个虚拟机在低内存主机上运行时，虚拟机的内存分布将变得对应用程序性能极其重要。物理内存应以公平的方式分配在虚拟机之间，并且此种操作被定义为“内存平衡”。

内存平衡的最简单形式是将可用物理内存除以虚拟机个数，并且给予这些虚拟机中的每一个等量的内存。然而，此种机构不会考虑这些虚拟机中每一个的工作集大小，其中工作集大小是运行这些虚拟机中每一个上的应用程序所需的内存量。也就是说，这种方法隐含假定有这些虚拟机中的每一个都是相等的，包含在虚拟机之上运行的应用程序和输入工作负载。

另一种方法是将与每个工作集大小成正比的可用物理内存的百分比分配给这些虚拟机中的每一个。直觉是将较大量的内存分给对内存资源具有较大需求的虚拟机。在此种分配下，虚拟机的工作集大小与其分配的内存之间的差值也与虚拟机的工作集大小成正比。这意味着当虚拟机的内存分配被从其工作集大小降到其工作集大小的一个固定百分比时，对于具有较大工作集大小的虚拟机而言，任何额外的事件处罚（例如，再次快取错误（refault）或换入事件(swap in)）可能会较高。

为了防止虚拟机由于内存不足而发生严重的性能减退，可能需要使在相同主机上运行的虚拟机中每一个的性能开销(performance overhead)相等，方式是通过使用更合适的内存平衡机制。

发明内容

本公开一实施例涉及由计算机系统所寄存的虚拟机系统的内存管理方法。所述内存管理方法包含以下步骤。首先，通过至少一个处理器获得在所述虚拟机系统上的多个虚拟机中每一个的工作集大小，其中所述工作集大小是运行所述虚拟机中每一个上的应用程序所需的内存量。随后，根据所述虚拟机中每一个的所述工作集大小以及至少一个换入或再次快取错误，通过所述至少一个处理器将存储内存量分配给所述虚拟机中的每一个，其中所述存储内存是所述计算机系统中可用内存的一部分。

本公开另一实施例涉及一种计算机系统，该计算机系统包含系统内存和至少一个处理器。所述至少一个处理器耦接到所述系统内存上并且执行以下操作，以在虚拟机系统上进行内存管理。所述至少一个处理器获得在虚拟机系统上的多个虚拟机中每一个的工作集大小，其中所述工作集大小是运行这些虚拟机中每一个上的应用程序所需的内存量。根据这些虚拟机中每一个的工作集大小以及至少一个换入或再次快取错误，所述至少一个处理器进一步将存储内存量分配给这些虚拟机中的每一个，其中存储内存是系统内存中可用内存的一部分。

为了使本发明的前述以及其他特征和优势易于理解，下文将结合附图详细描述若干实施例，从而进一步详细描述本发明。

附图说明

加入附图以帮助进一步理解本发明，并且所述附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图用于图示本发明的实施例，并且连同描述一起用于阐释本发明的原理。然而，这些附图并非意图对所附权利要求书所限定的本发明的范围进行限制。

图1A是根据本发明的一实施例的计算机系统的方框图。

图1B是根据本发明的一实施例的虚拟机系统的方框图。

图2是根据本发明的一实施例的虚拟机系统上的内存管理方法。

具体实施方式

现将详细参考本发明的各项实施例，所述实施例的各个实例将在附图中进行说明。在附图和描述中，尽可能使用相同的参考标号来指代相同或相似的部分。