隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及,人們對(duì)計(jì)算需求的關(guān)注從提高單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算能力,轉(zhuǎn)向了計(jì)算環(huán)境的便捷性、靈活性、高效性、可靠性、易用性、節(jié)能性等特性。傳統(tǒng)的以計(jì)算機(jī)硬件為基本計(jì)算單元的計(jì)算模式越來越難以適應(yīng)這種多變的計(jì)算要求。虛擬機(jī)技術(shù)通過虛擬機(jī)管理器將應(yīng)用程序與計(jì)算機(jī)硬件解耦合,使得計(jì)算環(huán)境的靈活性,可靠性,便捷性等得以極大提高,滿足了多樣化的計(jì)算需求,該技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建計(jì)算環(huán)境的重要手段,得到廣泛認(rèn)可和大量使用。虛擬機(jī)管理器的引入,使得資源調(diào)度與應(yīng)用程序需求之間形成語義鴻溝,導(dǎo)致虛擬機(jī)在使用中存在一些問題,特別是在實(shí)時(shí)領(lǐng)域應(yīng)用受到限制。面臨的主要問題包括:低I/O響應(yīng)延遲需求,實(shí)時(shí)任務(wù)截止時(shí)間保障,實(shí)時(shí)任務(wù)運(yùn)行時(shí)間保證,并發(fā)應(yīng)用執(zhí)行效率保障,多實(shí)時(shí)虛擬機(jī)在多處理器環(huán)境下的調(diào)度等。目前已有的相關(guān)研究存在不少局限性,特別是在多處理器下并發(fā)及多實(shí)時(shí)虛擬機(jī)調(diào)度方面,還沒有高效的調(diào)度算法。1)針對(duì)虛擬機(jī)在實(shí)時(shí)應(yīng)用中存在的這些問題,以Xen虛擬機(jī)管理器為對(duì)象,研究了虛擬機(jī)的調(diào)度問題。在低I/O響應(yīng)延遲方面,通過對(duì)Credit算法的調(diào)度過程研究和形式化分析,確定了CPU密集型虛擬機(jī)的最大I/O響應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 系統(tǒng)虛擬化
        1.1.2 硬件虛擬化和虛擬機(jī)監(jiān)控器
        1.1.3 Xen虛擬化系統(tǒng)架構(gòu)及虛擬機(jī)調(diào)度
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 面向I/O響應(yīng)延遲的虛擬機(jī)VCPU調(diào)度
        1.2.2 面向并發(fā)應(yīng)用的虛擬機(jī)VCPU調(diào)度
        1.2.3 面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用的虛擬機(jī)VCPU調(diào)度
        1.2.4 目前研究工作存在的不足
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 虛擬機(jī)調(diào)度模型
    2.1 Xen虛擬機(jī)調(diào)度模型
    2.2 Xen VMM虛擬機(jī)調(diào)度算法模型
        2.2.1 SEDF調(diào)度算法模型
        2.2.2 Credit調(diào)度算法模型
    2.3 相關(guān)術(shù)語和符號(hào)定義
    2.4 本章小結(jié)
第3章 面向I/O響應(yīng)延遲的動(dòng)態(tài)時(shí)間片調(diào)度
    3.1 Xen虛擬機(jī)I/O響應(yīng)延遲問題
        3.1.1 相關(guān)研究
        3.1.2 Credit調(diào)度算法的I/O延遲
    3.2 基于輪轉(zhuǎn)調(diào)度的動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)間片算法
        3.2.1 調(diào)度時(shí)間片自適應(yīng)算法模型
        3.2.2 調(diào)度時(shí)間片自適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)
        3.2.3 測(cè)試與分析
        3.2.4 性能評(píng)價(jià)
    3.3 基于優(yōu)先級(jí)搶占的動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)間算法
        3.3.1 優(yōu)先級(jí)搶占的VCPU調(diào)度算法
        3.3.2 搶占式動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)間片算法實(shí)現(xiàn)
        3.3.3 測(cè)試與分析
        3.3.4 性能評(píng)價(jià)
    3.4 本章小節(jié)
第4章 基于Credit的實(shí)時(shí)虛擬機(jī)調(diào)度
    4.1 SMP虛擬機(jī)VCPU并發(fā)調(diào)度問題
    4.2 并發(fā)虛擬機(jī)調(diào)度
        4.2.1 并發(fā)虛擬機(jī)調(diào)度相關(guān)研究
        4.2.2 Xen VMM調(diào)度過程
        4.2.3 并發(fā)VCPU調(diào)度算法
        4.2.4 并發(fā)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)
        4.2.5 測(cè)試與分析
        4.2.6 性能評(píng)價(jià)
    4.3 并發(fā)軟實(shí)時(shí)虛擬機(jī)調(diào)度
        4.3.1 相關(guān)研究工作
        4.3.2 并發(fā)軟實(shí)時(shí)VCPU調(diào)度算法
        4.3.3 并發(fā)軟實(shí)時(shí)調(diào)度算法原型
        4.3.4 測(cè)試與分析
        4.3.5 性能評(píng)價(jià)
    4.4 并發(fā)與非并發(fā)軟實(shí)時(shí)虛擬機(jī)混合調(diào)度
        4.4.1 混合虛擬機(jī)調(diào)度的問題
        4.4.2 軟實(shí)時(shí)調(diào)度算法
        4.4.3 測(cè)試與分析
        4.4.4 性能評(píng)價(jià)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于EDF的實(shí)時(shí)虛擬機(jī)調(diào)度
    5.1 實(shí)時(shí)虛擬機(jī)調(diào)度問題
        5.1.1 相關(guān)研究工作
        5.1.2 實(shí)時(shí)虛擬機(jī)調(diào)度需求
    5.2 Gang EDF虛擬機(jī)調(diào)度模型
        5.2.1 Gang EDF調(diào)度模型
        5.2.2 Gang EDF可調(diào)度性判定
    5.3 Gang EDF調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 虛擬機(jī)調(diào)度條件
        5.3.2 EDF搶占函數(shù)f
        5.3.3 空閑虛擬機(jī)排隊(duì)函數(shù)g
        5.3.4 VCPU調(diào)度函數(shù)s
    5.4 測(cè)試及評(píng)價(jià)
        5.4.1 測(cè)試及分析
        5.4.2 性能評(píng)價(jià)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3841759