本文關(guān)鍵詞：基于虛擬CPU調(diào)度狀態(tài)分析的動(dòng)態(tài)虛擬中斷映射方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：虛擬化技術(shù)對(duì)硬件資源進(jìn)行整合與再分配,在云計(jì)算以及數(shù)據(jù)中心構(gòu)建中發(fā)揮著非常重要的作用。物理設(shè)備和虛擬操作系統(tǒng)之間引入的虛擬機(jī)監(jiān)視器作為中間層,不可避免地使得虛擬操作系統(tǒng)的性能受到一定的影響,其中一個(gè)重要的方面是增加了中斷的響應(yīng)延時(shí)。多個(gè)虛擬CPU共享一個(gè)物理CPU時(shí)對(duì)物理CPU進(jìn)行分時(shí)復(fù)用,虛擬CPU在調(diào)度隊(duì)列中的等待時(shí)間會(huì)反映到該虛擬CPU對(duì)事件的響應(yīng)時(shí)間中,進(jìn)而使得中斷等事件的響應(yīng)延時(shí)嚴(yán)重增加。本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容主要著眼于多核虛擬機(jī)中的虛擬中斷延時(shí)問(wèn)題,主要針對(duì)多核虛擬機(jī)的虛擬中斷處理技術(shù)進(jìn)行了研究。各個(gè)虛擬CPU在調(diào)度器的調(diào)度管理下,出現(xiàn)部分虛擬CPU活躍、部分虛擬CPU處于排隊(duì)狀態(tài)的局面。當(dāng)虛擬I/O APIC組件需要將中斷請(qǐng)求映射到虛擬CPU中時(shí),通過(guò)分析虛擬CPU當(dāng)前的調(diào)度狀態(tài)信息,通過(guò)動(dòng)態(tài)分配算法為虛擬中斷分配當(dāng)前在線的虛擬CPU進(jìn)行處理。同時(shí),又考慮各個(gè)虛擬CPU的負(fù)載平衡,從而降低了由調(diào)度所引起的中斷處理延時(shí),能夠大幅提高虛擬機(jī)的響應(yīng)性能。最后,在實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)工作網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了性能的評(píng)估。數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,本設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下能夠?qū)⑾到y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量提高至多于原生系統(tǒng)5倍的性能水平,并且使測(cè)試磁盤(pán)任務(wù)相比原生系統(tǒng)縮短33.2%的執(zhí)行時(shí)間。同時(shí),實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果也表明,本設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的同時(shí)引入了低于1%的額外系統(tǒng)性能開(kāi)銷。
【關(guān)鍵詞】：虛擬機(jī) 虛擬中斷 調(diào)度器 SMP Xen
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP302
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 主要符號(hào)對(duì)照表13-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 課題主要研究?jī)?nèi)容及背景14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-23
• 1.2.1 虛擬機(jī)中I/O性能優(yōu)化相關(guān)研究15-20
• 1.2.2 其他相關(guān)研究20-22
• 1.2.3 SMP虛擬機(jī)相關(guān)研究22-23
• 1.3 論文安排23-24
• 1.4 本章小結(jié)24-26
• 第二章 虛擬化相關(guān)技術(shù)26-32
• 2.1 虛擬化技術(shù)發(fā)展概況26-27
• 2.2 常見(jiàn)的虛擬機(jī)監(jiān)視器27-28
• 2.2.1 XEN27
• 2.2.2 KVM27-28
• 2.2.3 VMWare28
• 2.3 常見(jiàn)的調(diào)度器28-30
• 2.3.1 信用值調(diào)度器28-29
• 2.3.2 SEDF調(diào)度器29-30
• 2.3.3 BVT調(diào)度器30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 方案設(shè)計(jì)32-44
• 3.1 方案設(shè)計(jì)背景32-34
• 3.2 總體設(shè)計(jì)思路34-35
• 3.3 vINT設(shè)計(jì)目標(biāo)35-36
• 3.4 模塊設(shè)計(jì)分析36-43
• 3.4.1 現(xiàn)有虛擬中斷處理工作流36-37
• 3.4.2 vINT作流總模塊37-40
• 3.4.3 vINT模塊具體分析40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 方案實(shí)現(xiàn)44-50
• 4.1 總體算法框架實(shí)現(xiàn)44-45
• 4.2 虛擬CPU監(jiān)視模塊實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.3 虛擬中斷重映射模塊實(shí)現(xiàn)46-49
• 4.3.1 vINT平衡子模塊實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.3.2 vINT預(yù)測(cè)子模塊實(shí)現(xiàn)48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 實(shí)驗(yàn)分析50-66
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和測(cè)試環(huán)境50-51
• 5.2 Ping測(cè)試51-53
• 5.3 Sysbench實(shí)驗(yàn)53-55
• 5.4 Netperf實(shí)驗(yàn)55-58
• 5.5 Apache實(shí)驗(yàn)58-64
• 5.6 本章小結(jié)64-66
• 第六章 全文總結(jié)66-68
• 6.1 主要結(jié)論66-67
• 6.2 研究展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76

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  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬CPU調(diào)度狀態(tài)分析的動(dòng)態(tài)虛擬中斷映射方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：365404