發(fā)布時間：2023-08-13 18:59

　　隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及,人們對計算需求的關(guān)注從提高單臺設(shè)備的計算能力,轉(zhuǎn)向了計算環(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)的以計算機硬件為基本計算單元的計算模式越來越難以適應(yīng)這種多變的計算要求。虛擬機技術(shù)通過虛擬機管理器將應(yīng)用程序與計算機硬件解耦合,使得計算環(huán)境的靈活性,可靠性,便捷性等得以極大提高,滿足了多樣化的計算需求,該技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建計算環(huán)境的重要手段,得到廣泛認(rèn)可和大量使用。虛擬機管理器的引入,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)致虛擬機在使用中存在一些問題,特別是在實時領(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,實時任務(wù)截止時間保障,實時任務(wù)運行時間保證,并發(fā)應(yīng)用執(zhí)行效率保障,多實時虛擬機在多處理器環(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)及多實時虛擬機調(diào)度方面,還沒有高效的調(diào)度算法。1)針對虛擬機在實時應(yīng)用中存在的這些問題,以Xen虛擬機管理器為對象,研究了虛擬機的調(diào)度問題。在低I/O響應(yīng)延遲方面,通過對Credit算法的調(diào)度過程研究和形式化分析,確定了CPU密集型虛擬機的最大I/O響應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：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監(jiān)控器
        1.1.3 Xen虛擬化系統(tǒng)架構(gòu)及虛擬機調(diào)度
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 面向I/O響應(yīng)延遲的虛擬機VCPU調(diào)度
        1.2.2 面向并發(fā)應(yīng)用的虛擬機VCPU調(diào)度
        1.2.3 面向?qū)崟r應(yīng)用的虛擬機VCPU調(diào)度
        1.2.4 目前研究工作存在的不足
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 虛擬機調(diào)度模型
    2.1 Xen虛擬機調(diào)度模型
    2.2 Xen VMM虛擬機調(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)語和符號定義
    2.4 本章小結(jié)
第3章 面向I/O響應(yīng)延遲的動態(tài)時間片調(diào)度
    3.1 Xen虛擬機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)度的動態(tài)調(diào)度時間片算法
        3.2.1 調(diào)度時間片自適應(yīng)算法模型
        3.2.2 調(diào)度時間片自適應(yīng)算法實現(xiàn)
        3.2.3 測試與分析
        3.2.4 性能評價
    3.3 基于優(yōu)先級搶占的動態(tài)調(diào)度時間算法
        3.3.1 優(yōu)先級搶占的VCPU調(diào)度算法
        3.3.2 搶占式動態(tài)調(diào)度時間片算法實現(xiàn)
        3.3.3 測試與分析
        3.3.4 性能評價
    3.4 本章小節(jié)
第4章 基于Credit的實時虛擬機調(diào)度
    4.1 SMP虛擬機VCPU并發(fā)調(diào)度問題
    4.2 并發(fā)虛擬機調(diào)度
        4.2.1 并發(fā)虛擬機調(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)度算法實現(xiàn)
        4.2.5 測試與分析
        4.2.6 性能評價
    4.3 并發(fā)軟實時虛擬機調(diào)度
        4.3.1 相關(guān)研究工作
        4.3.2 并發(fā)軟實時VCPU調(diào)度算法
        4.3.3 并發(fā)軟實時調(diào)度算法原型
        4.3.4 測試與分析
        4.3.5 性能評價
    4.4 并發(fā)與非并發(fā)軟實時虛擬機混合調(diào)度
        4.4.1 混合虛擬機調(diào)度的問題
        4.4.2 軟實時調(diào)度算法
        4.4.3 測試與分析
        4.4.4 性能評價
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于EDF的實時虛擬機調(diào)度
    5.1 實時虛擬機調(diào)度問題
        5.1.1 相關(guān)研究工作
        5.1.2 實時虛擬機調(diào)度需求
    5.2 Gang EDF虛擬機調(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)度算法實現(xiàn)
        5.3.1 虛擬機調(diào)度條件
        5.3.2 EDF搶占函數(shù)f
        5.3.3 空閑虛擬機排隊函數(shù)g
        5.3.4 VCPU調(diào)度函數(shù)s
    5.4 測試及評價
        5.4.1 測試及分析
        5.4.2 性能評價
    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：3841759