面向操作系统透明的动态内存半虚拟化技术

• 作者: 孙逸峰 张彬彬 李宇 李晓明 汪小林 王振林 罗英伟 陈昊罡
• 来源期刊: 中国科学(信息科学)
• 学科: 工学
• 关键词: 虚拟化 虚拟机管理器 半虚拟化 动态半虚拟化 热点指令 虚拟机陷出 代码植入
• 年，卷（期）: 2010,（5）
• 页码范围: 692-705
• 页数: 14页
• 分类号: TP391.9
• 语种: 中文

摘要

文中提出了动态半虚拟化方法(dynamic paravirtualization),它借用半虚拟化的方式,降低带硬件辅助支持的全虚拟化系统中的虚拟机陷出数量.在有硬件辅助的全虚拟化虚拟机管理器(VMM)下,由VMM在二进制代码层对客户操作系统(GuestOS)中频繁引起虚拟机陷出的那些热点指令进行替换、消除或合并虚拟机陷出.这种替换对GuestOS而言是透明的,GuestOS并不会感知到这些变动.文中重点关注降低内存虚拟化开销的动态内存半虚拟化方法(DMP).在VMM中实现了一套新的内存虚拟化管理机制,避免使用影子页表进行虚拟内存地址转换,并采用代码植入方法消除内存管理引起的虚拟机陷出.在采用IntelVT的KVM-54版本中实现了动态内存半虚拟化原型系统.实验表明,这种技术可以显著地减少页面中断导致的虚拟机陷出,从而降低其带来的系统开销.动态内存半虚拟化能够不修改GuestOS源代码也可达到半虚拟化的效果.