[发明专利]虚拟机的存储器管理的方法和计算机系统

说明书

技术领域

本揭露涉及对虚拟机的存储器管理的技术。

背景技术

计算机虚拟化是涉及建立一种如同具有操作系统的物理计算机的虚拟机器的技术，且计算机虚拟化的架构大体上依据在单一物理计算机平台上同时支持多个操作系统的能力来界定。举例来说，正在运行微软窗口操作系统（Microsoft Windows）的计算机可主控具有Linux操作系统的虚拟机。在当虚拟机被视为客户机（guest machine）时，主机为上述发生虚拟化的物理机器。超管理器（hypervisor；正确的说法为虚拟机超管理器（virtual machine monitor；VMM））为虚拟化硬件资源且呈现虚拟硬件接口给至少一虚拟机的软件层。超管理器类似于传统操作系统管理硬件资源以用于处理的方式以及相对于执行中的虚拟机执行某些管理功能。虚拟机可称作“客户”且在虚拟机内运行的操作系统可称作“客户操作系统”。

虚拟化环境当前受到存储限制，这意味着主机的物理存储器为数据中心的资源利用的瓶颈。存储器虚拟化将物理存储器资源与数据中心分离且接着将资源聚合到虚拟化存储器池（memory pool）中，所述虚拟化存储器池可由客户操作系统或在客户操作系统上运行的应用程序访问。就存储器虚拟化来说，存储器压缩为存储器资源管理和利用的至关重要的主题之一

相似于传统操作系统，提高超管理器使用的存储器的最后手段为通过主机交换（即，将虚拟机的存储器页面(memory page)移动到实体的交换内存空间(swap space)，称作换出）来从虚拟机回收存储器，将虚拟机的物理地址对机器地址（P2M）表的对应页面表项（page table entry；PTE）标记为不存在，且接着将对应页面释放到超管理器的自由存储器池中，其中页面表为由虚拟机使用以存储虚拟地址与物理地址之间的映像的数据结构。稍后，如果所述页面再次被虚拟机所访问，页面错误被触发且访问时复制（copy-on access；COA）机制被启动以将页面内容从交换内存空间带到新分配的存储器页面中，称作换入。然而，因为磁盘的输入/输出（I/O）所造成的长时间的延滞的耗费会令人非常不满意。

作为提高存储器利用的另一方式，可通过将虚拟机的换出页面压缩成大小较小的数据且将其一起放在存储器中以节省用以存储原始内容的物理存储磁盘来进行存储器压缩。这个想法为从压缩的存储器进行换入动作，且将比由磁盘的记忆空间进行换入动作为快，这是因为存储器的存取速度比磁盘的存取速度为快。

尽管如此，存储器压缩主要视为第二选择，这是因为其不仅启动引起触发硬件陷阱hardware trap且停止当前应用程序执行的访问时复制（COA），而且消耗主机的处理器的处理周期（cycle）来压缩和解压缩页面内容并引发较多销耗。因此，在理想情形下为避免压缩被客户操作系统频繁地访问的存储器页面（即，工作集），而是找出闲置存储器页面（即，工作集之外的客户存储器页面）以用于存储器压缩。

发明内容

本揭露提供一个实施例涉及用于虚拟机系统的存储器管理方法。存储器管理方法包含以下步骤。首先，通过处理器设定第一阈值。接着通过处理器在第一调整阶段中根据换入/再次快取错误检测结果而将气球目标设定为分配的虚拟存储器大小且将气球目标逐步递减第一递减值。通过处理器检测至少一个换入或再次快取错误事件来产生换入/再次快取错误检测结果。通过处理器在冷却阶段中根据换入/再次快取错误检测结果而停止递减气球目标。通过处理器在冷却阶段之后的第二调整阶段中将气球目标逐步递减第二递减值。第二递减值小于第一递减值，且气球目标不小于第一阈值。

本揭露提供另一个实施例涉及包含一种计算机系统，包含存储器以及处理器。所述处理器耦合到所述存储器且针对对虚拟机系统的存储器管理执行以下操作。所述处理器设定第一阈值以及在第一调整阶段中根据换入/再次快取错误检测结果将气球目标设定为分配的虚拟存储器大小且将气球目标逐步递减第一递减值。所述处理器还通过检测至少一个换入或再次快取错误事件来产生换入/再次快取错误检测结果。所述处理器在冷却阶段中根据换入/再次快取错误检测结果而停止递减气球目标。所述处理器还在冷却阶段之后的第二调整阶段中将气球目标逐步递减第二递减值。第二递减值小于第一递减值，且气球目标不小于第一阈值。

下文详细描述伴有图式的若干示范性实施例以进一步详细描述本揭露。

附图说明