1006大設(shè)計翻譯版嵌入式hypervisor內(nèi)存管理的調(diào)度策略

Author:XuLi-binTutor:BaiYue-Withthepromotionofperformanceabilityofcomputer,andthedevelopmentofvirtualization,embeddedvirtualizationisgrowingrapidly.Embeddeddeviceshavebeencommonlyassociatedwithinsufficientmemoryresourcebecauseseveraloperatingsystemsrunatthesametimeinanembeddedsystem,andsomeoperatingsystemsneedtosupportafewapplications.Therefore,itisimportanttomanagethememorydynamically.Totheissuesabove,inthisthesiswestudyandimplementamemory-schedulingstrategy,testandverifyitonOKL4architecture.Themaincontributionsofthisthesisareasfollows:ThemechanismofmemorymanagementinOKL4wasstudied,andbyusingthe“white-box”methodvirtualmachinemonitoringmodulewasdesignedandimplemented.Consequently,itcanmonitorthememoryusedbyvirtualmachineinrealtimeandpreciselyestimatetheneedofmemoryinthenexttime.Bycombiningclassicalfeedbackcontrolsystem,thelocalschedulingalgorithmwasdesignedandimplemented.Thealgorithmusesfeedbacksystemtorestraindisturbanceandeliminatedeviation,whichmakesthememoryusageratethevirtualmachineoccupiesinacertainlevel,thusguaranteeinggoodperformance.BycombiningtheknowledgeofGameTheoryandusingNashEquilibriumStrategy,globalschedulingalgorithmwasdesignedandimplemented.Induetime,itwillredistributememoryresourcebasedonweightandeagernessforresources,whichmakessurethatmemoryisusedbyneed.Intheend,aftercarryingoutexperiments,weconcludedthatthealgorithmsare：embededvirtualization,virtualmachinemonitor,feedback 緒 研究背 國內(nèi)外研究現(xiàn) 內(nèi)存資源的動態(tài)分配策 基于虛擬化的內(nèi)存管理技術(shù)的研究目標與內(nèi) 課題來 的組織結(jié) 相關(guān)技術(shù)現(xiàn) CPU虛擬化與內(nèi)存虛擬 三種CPU虛擬化技 內(nèi)存虛擬化技 虛擬機程序 OKL4系 OKL4系統(tǒng)簡 Hypercell技 iguana操作系統(tǒng)服務 本章小 程序設(shè) 選擇合適的方 內(nèi)存信息的量化描 粗粒度內(nèi)存信息 細粒度內(nèi)存信息 程序的實 本章小 基于控制論的局部調(diào)度策略設(shè) 反饋控制系 反饋控制系統(tǒng)原 兩種反饋控制系 基于控制理論的局部調(diào)度策略的設(shè) 局部調(diào)度策略的設(shè)計依 增量的量化處 局部調(diào)度算 本章小 基于博弈論的全局調(diào)度策略設(shè) 博弈論簡 相關(guān)的重要概 問題描述與解決策 全局調(diào)度算 本章小 系統(tǒng)實 實驗環(huán) 測試工 LMbench的主要特 主要技術(shù)參數(shù)說 功能實 實驗目 實驗過 本章小 總結(jié)與展 工作總 工作展 致 參考文 附錄相關(guān) 緒上可以同時運行多個操作系統(tǒng)，并且為應用程序的運行提供了相互的運行環(huán)境，顯叫做虛擬機器（VMM,VirtualMachineMonitor，取代了以往的操作系統(tǒng)而直接在機上運行（針對Ⅰ型虛擬機程序情況。虛擬機程序創(chuàng)建一個底層硬件平臺抽象，這樣，一個或多個虛擬機（VM）無需知道它們共享平臺即可使用這個底層硬件ii術(shù)滿足hypervisor系統(tǒng)對客戶操作系統(tǒng)的支持。1.1VMware和KVM都已經(jīng)或計劃推出嵌入式平臺的虛擬機?；陉P(guān)鍵數(shù)據(jù)的內(nèi)存資源自治調(diào)度：由Oracle公司的相關(guān)小組在Xen上提出[3]，Xentarget基于應用反饋的內(nèi)存資源動態(tài)分配：由VMware公司的員工和大學的一些研究學者一種在服務整合環(huán)境中內(nèi)存資源動態(tài)控制的機制[4]。其具體實現(xiàn)主要由此時運行在虛擬機里的多個應用程序開始工作，并將它們的運行性能數(shù)據(jù)通過插入基于建模評估的內(nèi)存資源動態(tài)分配：由IBM研究團隊提出，具體實現(xiàn)名為.2基于虛擬化的內(nèi)存管理技術(shù)的這是因為，在引入hypervisor之后，傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)不再直接作用在物理內(nèi)存資源上，于是物理內(nèi)存資源變成了由現(xiàn)在的hypervisor來管理。但是應用程序?qū)?nèi)存資源的使用化域了系，分hprvior均采取在虛擬機運行前便動態(tài)內(nèi)存管理技術(shù)成為關(guān)注的熱點，并提出了氣球驅(qū)動和內(nèi)存熱插拔等相關(guān)管理技術(shù)。氣球驅(qū)動[6]由wre增傾定hprvior當中。利用效率，如圖3.1.1所示。其中，內(nèi)存信息部分負責收集系統(tǒng)及各個虛擬機中與1.2（即某些虛擬機的空閑內(nèi)存以供內(nèi)存緊缺的虛擬機使用。在這里，我們引入了反饋調(diào)節(jié)，根據(jù)當前內(nèi)存利用率和期題第二章主要介紹了在設(shè)計相應內(nèi)存資源器和調(diào)度器時要使用到的相關(guān) 及實現(xiàn)了程序的算法。相關(guān)技術(shù)現(xiàn)ARM處理器主機上運行為仿真，因此速度會減慢100倍甚至1000倍。2.1hypervisor在客戶操作系統(tǒng)和底層硬件之間進行協(xié)調(diào)。引hypervisor后，底層硬件并不由操作系統(tǒng)所擁有，而是在hypervisor的管理下由多個操作系統(tǒng)共享，并且，特定受保護的指令必須獲下來并在hypervisor中進行處理。題，比如需要VMM處理的一些特定敏感指令并沒有獲。因此，hypervisor必須要動態(tài)掃描并捕獲這些模式代碼來解決這一問題。2.2擬化技術(shù)的一個缺點，但是提供了與虛擬化的系統(tǒng)接近的性能。2.3除了CPU虛擬化，另外一個重要的虛擬化就是內(nèi)存虛擬化。虛擬機的內(nèi)存虛擬化現(xiàn)在所有的x86CPU都包含內(nèi)存管理單元MMU（MemoryManagementUnit）和TLB(TranslationLookasideBuffer)MMUTLB來優(yōu)化虛擬內(nèi)存的性能。內(nèi)存物理地址的映射，但是客戶操作系統(tǒng)不能直接實際機器內(nèi)存。VMM負責映射擬內(nèi)存到物理內(nèi)存的映射表，VMM也會更新頁表來啟動直接查詢。另外，VMM使用TLB硬件來映射虛擬內(nèi)存直接到機器內(nèi)存，從而避免了每次進行兩次翻譯。2.4虛擬機監(jiān)視器（VMM），又稱hypervisor，它作為一款輕量級軟件，向上層的虛擬機等價性VMM下的程序，其行為應與直接運行于等價物理機上的相同程序的行效率性在引入VMM之后，GuestOS通過VMM實際的物理硬件。VMM運行在運行。同時VMM也為每個虛擬機虛擬出一套與真實硬件無關(guān)的虛擬硬件環(huán)境。作系統(tǒng)必須通過VMM來物理硬件，在性能上的損失較大。該模式的VMM的位置如圖所示。2.5宿主模式的VMM獨立模式（Stand-AloneHypervisor獨立模式下，VMM直接運行于硬件之上，有最高的級別，可直接使用硬GuestOSVMMVMM的位置如圖圖2.6獨立模式的VMM示意混合模式（Hybrid混合模式結(jié)構(gòu)上與獨立模式近似，VMM在最高級別上運行，是直接在物理硬件上運行的，虛擬機則是運行在VMM之上的。與其他模式相比，這個模式里的2.7混合模式的VMM統(tǒng)環(huán)境的VMM設(shè)計。針對嵌入式系統(tǒng)，VMM的設(shè)計應該考慮到嵌入式系特的隔碼性能以及有效地滿足實時性變得，也導致了整體性能降低。在InVT系統(tǒng)中，需要運行沒有分頁的客體(guest)，減少客體(guest)之間的。在通用環(huán)境中，這是不可接受的，但是在一些嵌入式環(huán)境中，可能是優(yōu)先選擇的。第二個，I／0性能對于一個嵌入式系統(tǒng)的成功與否可能至導致一些VMM廠家允VM直接進行內(nèi)存(DMA)。這樣提高了性能，但是也允許應用或設(shè)備驅(qū)動讀寫系統(tǒng)上的特定的核和特定的內(nèi)存區(qū)域往往被VMM的設(shè)計者采用，這樣做可以減少操作系統(tǒng)中的動態(tài)調(diào)度和動態(tài)內(nèi)存管理。針對調(diào)度策略和內(nèi)存管理策略，嵌入式系統(tǒng)在VMM的設(shè)計核之間的調(diào)度得以簡化。其次，在內(nèi)存管理的設(shè)計方面，地針對可配置性而不是動態(tài)分配。VMM設(shè)計者會預先規(guī)劃分配給每個虛擬機的內(nèi)存區(qū)域，這樣簡化了內(nèi)存管理程或線程占用指定處理器的時間。傳Windowslinux操作系統(tǒng)采用的是基于優(yōu)先級沒有任務能另一任務的進程。在虛擬化環(huán)境中支持實時任務是一個，因為VMMRTOS中運行單個任務，也不知道它們的優(yōu)先級。解決方案是在處理器核上RTOS，或者只允許RTOS與GPOS共個核并且給RTOS嚴格的，高于GPOS的優(yōu)先級。的研究平臺是OKL4。2006年，OpenKernelLabs(OKLabs)創(chuàng)立，致力于為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)微核和虛擬機程序。OKL4是一個基于微內(nèi)核技術(shù)的軟件平臺，它支持系（TCB系統(tǒng)中使用輕量級保護單元進行錯誤。它可以作為全功能或單獨功能的操作系統(tǒng)。OKL4可以提供用于移動設(shè)備，消費者電子，工廠自動化，醫(yī)療電子以及電子/數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)的虛擬化[10]。OKL4是建立在L4的微內(nèi)核之上，并且基于PistachioOKL4構(gòu)架的體系結(jié)構(gòu)，它實現(xiàn)了名為安全單元的分區(qū)，一個具有虛擬化microvisor，以及高效的進程間通信。OKLabs提供了對幾個半虛擬化的操作系統(tǒng)的支持，這些操作系統(tǒng)包括：OK:Linux、OK:Android和OK:Symbian。圖 其中，OKLinuxLinuxOKL4上運行客戶操作系統(tǒng)。虛擬化系統(tǒng)有兩種技術(shù)類型：完全虛擬化（hypervisor負責捕獲序接口hypercall來替換所有的指令，以修改客戶操作系統(tǒng)。OKL4使用的就是半虛擬機體系結(jié)構(gòu)了客戶操作系統(tǒng)的錯HypercellOKLabs使用的體系結(jié)構(gòu)叫做安全的超細胞技術(shù)，它為開發(fā)和配置可信的嵌入式系統(tǒng)提供了環(huán)境。圖所示的OKL4系統(tǒng)擁有不同的分區(qū)（細胞，它們之間相互隔離，每個細胞可能包含任何的系統(tǒng)組件，或者一個完整的操作系統(tǒng)環(huán)境（虛擬機，操式下的代碼，用來提供虛擬化，分區(qū)，IPC機制等服務。由于系統(tǒng)的其他部分都不可以以模式，因此系統(tǒng)的完整性可以避免任意細胞里代碼的破壞。系統(tǒng)組件在代碼和代碼。權(quán)限（capability）用來子系統(tǒng)對資源的。iguana OKL4 OKL4iguanaOKL4的OKL4CPOSIXPSE51用于內(nèi)核原OKL4OKL4OKL4編譯工具,IDL(magpie),系統(tǒng)配置工具其中，Iguana是一個小型的操作系統(tǒng)，專門為實現(xiàn)安全和可靠的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，它運行L4微內(nèi)核上，支linux的運行，并將其作為一個應用程序。Iguana提供一系列用OKL4原語的方便的方法。Threads線程：執(zhí)行和調(diào)度的基本單元。IguanaL4L4的原語以及iguana定義的原語調(diào)用。Protections保護域：為不同程序的線程提供內(nèi)存保護，大體上相當于任務或linux中的進程不同，所有的保護域都共享相同的虛擬地址空間。如圖所示。Memorysections內(nèi)存片：虛擬內(nèi)存分配和保護的單元。一個內(nèi)存片是一組連續(xù)的虛pages線程可以共享對內(nèi)存片的。2.10Memorypools內(nèi)存池：iguana允許物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存組織成的內(nèi)存池。每個一旦被建立，它將被用來創(chuàng)建physmem對象。如下圖所示：Physmem物理內(nèi)存：描述了一串連續(xù)范圍的物理內(nèi)存頁面（physicalpages，通過mapmemorysectionsphysmempoolphysicalA，分別是默認物理內(nèi)存池和用戶定義的內(nèi)存池。它們分配了兩個physmem，并映射到兩個memsection。2.1CPU虛擬化技術(shù)以及內(nèi)存虛擬化的技術(shù)。2.2節(jié)介紹并分因素。2.3OKL4的具體情況，以及其專門為嵌入式開發(fā)的操作系統(tǒng)iguana的相關(guān)接口API。3程序設(shè)步導致了對虛擬機的內(nèi)存資源的使用情況進行實時變得很，并且要準確預估虛情況[12]。相比之下，“白盒”方式的優(yōu)點是能夠及時獲得虛擬機的運行信息，對內(nèi)存需求的評估更加準確。缺點是對虛擬機操作系統(tǒng)的“”較大，有的需要修改虛擬機OKL4系統(tǒng)，OKL4iguana服務iguana上對各個虛擬機進行實時，這樣不僅能夠?qū)χ苯樱皶r的獲得虛擬機的同時，修改iguana操作系統(tǒng)造成對其的“”較大，有可能影響其運行。本文中 3.1commitlinuxwindows等，程序?qū)?nèi)存變得可用而做的一個到實際物理的一個映射[13]UsedfreeC，表示當前分配給虛擬機的可用物理內(nèi)存大小，兩者它通過改變自身占用物理內(nèi)存的大小改變虛擬機當前可用內(nèi)存大小C（注意，虛擬機可3.2表 參數(shù)進行預測。由于界限值的存在，必須對CiHiLi之間，如果超出范圍則取邊界值，這樣得到的值便是MCi。者的基礎(chǔ)上，便可以對整個系統(tǒng)所需的內(nèi)存值進行評估。Ni為當前分配給某虛擬機的內(nèi)存值，于是(MCiNi便是所有虛擬機（即整個系統(tǒng)）未來（下一時刻）Fh(MCiNi，說明物理機上的空閑內(nèi)存可以滿足所有虛擬機對內(nèi)存的需Fh(MCiNi，說明物理機上的空閑內(nèi)存已經(jīng)所有虛擬機對內(nèi)存程序3.1pd_pm_size{uintptr_tpaddr,psize;TAILQ_FOREACH_SAFE(pm,&ms->pm_list,pm_list,}return}TAILQ_FOREACH_SAFE是宏定義，用來安全的遍歷所指定的雙向鏈表；physmem_infoiguanaAPI，psize是傳出參程序 Staticstructpd*pds[20];//thesetofalliguanaStaticintcount;//thenumberoftheset{structpd_nodefor(ppd=pd->pds.first;ppd->next!=pd->pdsfirst;ppd=ppd-{pds[count++]=ppd;}return}靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的變量pds和count，用來記錄所有保護域的指針和數(shù)目。程序3.3iguana_pm_size{return}為iguana里的保護域才是嵌入式系統(tǒng)中的虛擬機。本章主要介紹了虛擬機內(nèi)存器的設(shè)計思路過程。首先分析討論了虛擬機內(nèi)存的兩種狀態(tài)；最后給出了程序的具體實現(xiàn)?；诳刂普摰木植空{(diào)度策略4.1負反饋（negative正反饋（positivefeedback在本次設(shè)計的控制系統(tǒng)中，根據(jù)內(nèi)存期望的利用率rdes與當前內(nèi)存的利用率r之間的利用率rdes回歸。IO密集型應用往往都對運行環(huán)境中的空閑物理內(nèi)存具有嚴換空間不停地調(diào)頁造能下降。基于此，在對內(nèi)存利用率進行過程中，我們引入了控制理論中的反饋調(diào)節(jié)，根合理的范圍之內(nèi)。如圖所示，有兩個基本參數(shù)：輸入?yún)?shù)：期望的內(nèi)存利用率ΔU，則下一時刻內(nèi)存的估計值就為：UnewUold4.2綜合以上兩點考慮，我們給出如下的增量控制公式(r2r2Uoldr

r dU

r

Uoldr

rd4.1當r小于des時，系統(tǒng)資源的內(nèi)存調(diào)節(jié)的增量是負的，說明此時是負反饋，應該減少r大于rdes當內(nèi)存利用率r大于系統(tǒng)期望內(nèi)存利用率rdes時，系統(tǒng)資源處于短缺狀態(tài)。因此增應該較大，所以調(diào)整參數(shù)1與公式的其他部分是乘法的關(guān)系（前提是1與2均為大11020之間；當內(nèi)存利用率r源造成的性能下降，釋放資源的力度增量應該較小，于是調(diào)整參數(shù)2與公式的其對于控制參數(shù)1和2即調(diào)整的粒度（或幅度。具體的值在后續(xù)的實驗中進行試探與調(diào)整算法輸入?yún)?shù)： rde 輸出參數(shù)：獲取內(nèi)存利用率r，前內(nèi)存值WhileIfIfrrdes設(shè)置U的值為Uoldrr

(r2r2設(shè)置U的值為Uoldr rdes

設(shè)置目標調(diào)節(jié)內(nèi)存值TargetMemMin(max(lower_bound,U由氣球驅(qū)動根據(jù)TargetMem本章介紹了局部調(diào)度算法的實現(xiàn)。其中，4.1基于博弈論的全局調(diào)度策略5.1 本章介紹的全局調(diào)度借鑒了博弈論的相關(guān)知識，利用均衡原理對所討論的問題theory1944年馮與合著《博弈論與經(jīng)濟行為》，標志著現(xiàn)代系統(tǒng)博20世紀經(jīng)濟學最偉大的成果之一。目前在生物學、經(jīng)濟學、國際G：輸贏的（游戲，，比賽，競爭）格局。博弈的三要素參與者：博弈的決策主體，通常又稱為參與人或局中人，一般記為參與者,,n行動與：行動時博弈參與者i在決策時可供選擇的動作，一般記為ai。全不行動的參與者所選擇的行動做出對應的行動安排，一般用si表示。用Si表示空間，即Si{si}。此，靜態(tài)博弈中si和行動ai是相同的。身行動時就應該做出針對性的反應。因此，動態(tài)博弈中參與者i的si就與他所掌的信息以及他可供選擇的行動ai相關(guān)收益：在一個特定的組合(s1,s2,,sn)下參與者i得到的效用（常表現(xiàn)為博弈中參i的輸贏，得失，盈虧i的收益通常記為ui(s1s2sn，簡記為ui。由于參與者i的效益ui(s1,s2,,sn)是隨著組合(s1,s2,.,sn)的不同而改變，因此收S1,S2Sn，各個參與者的收益函數(shù)分別為u1(s1,s2sn)u2(s1,s2sn)，..un(s1,s2,,sn)。那么，博弈G的式表述記GS1S2Snu1,u2,.un}均衡：一個博弈的所有參與者的 的組合，一般記為r*(r*,r*,...,r*,.,r*)。 i相互影響的決策，或者說是互動決策，因此，最優(yōu)r*通常依賴于其他參與者的ii 均衡：在n個參與者的式表述博弈G={S1,S2,...,Sn；u1,u2,...un}中，如果對于每一個參與者i，他選擇的s*是針對其他n-1個參與者所選組合is* s*,...,s*的最優(yōu)反應，即s* i1 maxu(sS*)maxu s*,...,s*，i=1,2,...,n i1 那么，組合s*(s*,...,s*)稱為博弈G的均衡[17] 這里均衡定義揭示了每一個參與者的最優(yōu)選擇的均衡s*

都在追求自身收益u i1 如果空間Si是連續(xù)空間，定義中最優(yōu)化問題的求解，利用微積分求極值的方法u(s,s*,...,s*1 n

u(s*,s,s*,...,s*2 n

u(s*,s*,...,s*,s*n n

個參與者所選組合(s*,...,s*,s*,...,s*)的最優(yōu)選擇應滿足的關(guān)系其余方程含義類同 i1 均衡，從而構(gòu)成博弈的結(jié)果均衡s*(s*,...,s* 均衡雖然給出了博弈參與者一致的對博弈的結(jié)果的預測，但并不表示均衡一結(jié)果最可能出現(xiàn)，往往涉及到文化，心理和經(jīng)驗等方面的知識和信息。依據(jù)上述原理以及相關(guān)概念，我們針對系統(tǒng)具體的問題進行建模，然后利用均 riiNri[0,1]來代表虛iRmiri，其中m 銷。假設(shè)用P表示系統(tǒng)性能，則P是系統(tǒng)內(nèi)存利用率R的函數(shù)PP(R)P 現(xiàn)在，我們用均衡的靜態(tài)博弈方法來解決該問題[18]。為了將該問題轉(zhuǎn)化為決ui(Pc)ri(PaR)ricri 其中，c以下我們只要求得一個策略組合(r*,r*,...,r*,...,r*)，其中r*[0,1]是虛擬機i 他n-1個虛擬機的策略s*,s*,...,s*,...,s*的最佳對策，那么便求得均衡， u(r*,r*,...,r*,...,r*)u(r*,r*,...,r*,r*,r*,...,r*) i i1 ir*[0,1]，i i為了求得(r*,r*,...,r*,...,r*)，須解決以下的最優(yōu)化問 為了簡化計算，我們假設(shè)分配給各個虛擬機的物理內(nèi)存mi是相同的，即mim，Rmiri mrbr，其中bm (3.4.4)Pcabrj2abri0 jN因此求得r

Pc

jN\{i} 2ab

Pc

r*Pc iab(ni在這個均衡的情況下，性能則P*Pabnr*P n在這 u*(P*c)r*M(P

(

am(n算法輸入?yún)?shù) (r1r2,...,ri,...,rn 設(shè)置r*的值Pab(nWhileIfForiN設(shè)置內(nèi)存利用率增量的值為rr 設(shè)置TargetMem的值為m*

由氣球驅(qū)動根據(jù)TargetMem

本章介紹了全局調(diào)度算法的實現(xiàn)。5.1節(jié)介紹了博弈論和均衡的相關(guān)原理。5.2節(jié)對實際問題進行了分析建模，并總體概述了全局調(diào)度算法的設(shè)計思路。5.3介紹了系系統(tǒng)實前三章分別介紹了虛擬機程序，基于控制理論的局部調(diào)度，基于博弈論的全局驗，實施實驗并分析，驗證本系統(tǒng)的可用性。 (R)Core(TM)2Quad OKL4合ANSI/C標準為UNIX/POSIX而制定的微型工具，一般來說，它衡量兩個關(guān)鍵LMbenchTLB表的未命中延遲。另外，緩存的大小可以被正確劃分成一些結(jié)果集并新的工lmbench的參數(shù)有很多，包括系統(tǒng)基本的參數(shù)，處理器與進程的操作時間，基表 lmbench技術(shù)參數(shù)參數(shù)具體參數(shù)詳BasicsystemTlbTLB（TranslationBuffer）的頁面Cachelinecache的行字節(jié)數(shù)MemoryparallelismScal并行的lmbenchProcessor,Null簡單系統(tǒng)調(diào)用（取進程號Null簡單IO操作（空讀寫的平均取文檔狀態(tài)的操Open打開然后立即關(guān)閉關(guān)閉文檔操Sig捕獲File&VMsystemFileCreate&創(chuàng)建并刪除文檔MMap內(nèi)存映Page缺100fd對100個文檔描述符配置selectLocalCommunication管道操File文檔重復MMap內(nèi)存映射重復讀Mem內(nèi)存Mem內(nèi)存內(nèi)存拷內(nèi)存拷MemoryMain連續(xù)內(nèi)Rand內(nèi)存隨機延程序staticpage_alloc(int{intphysmem_ref_t }}該函數(shù)有一個參數(shù)n_pages，表示要分配的頁面?zhèn)€數(shù)，這個參數(shù)用來控制虛擬機占用內(nèi)存的大小。具體算法中，我們在指定的保護域other_pd_cap[0].ref.pd中分配n_pages個虛擬頁，每個虛擬頁的大小是預先設(shè)定的宏P(guān)AGE_SIZE。其中，pd_create_memsectioniguanaAPI，用來在指定的保護域中分配一塊虛擬內(nèi)6.2{pd_ref_tiguana_pd;inti;printf("Scheduletestisstarting...\n");/*pd*/for(i=0;i<PD_NUM;i++){other_pd_cap[i]=pd_create_ne}/*每個一定時間一次物理內(nèi)存，并進行相應調(diào)度*/}return}主函數(shù)首先調(diào)用create_pd函數(shù)創(chuàng)建PD_NUM個保護線程（用函數(shù)create_thread），該線程調(diào)用上面介紹的頁面分配函數(shù)每個一段時間，運行虛擬機程序，并顯示程序的運行結(jié)果，即各個虛擬機的物理內(nèi)存占用大小，通過調(diào)用函數(shù)show_physmem()。然后，show_resultflag用率隨著時間的變化而發(fā)生的動態(tài)變化關(guān)系。在進試時，我們只開啟一臺虛擬驗證實驗的有效，進行局部調(diào)節(jié)和靜態(tài)分配一定物理頁做對比，證明算法的展示的是測試時虛擬機物理內(nèi)存的占用量以及相應的內(nèi)存利用率。實驗中，我rdes80%，10.5，220，然后進行觀測與。從圖中可.2為局部調(diào)節(jié)有效性的實驗驗證，給出了采用局部調(diào)節(jié)的內(nèi)存占用量與不同rdes的對60%（rdes.3中可以看出，兩種情況下，內(nèi)存利用率都比較穩(wěn)定，這是由于局部rdes160%時，內(nèi)存利用率的變化幅度小，即方rdes270%時，變化的幅度比較大。說明期望的內(nèi)存利用率相對低一不同的對1情況，如圖所示，其中●標注的是1為1.5時的情況，+標注的是1為0.5的情6.4不同λPD_NUM=2以簡化問題，內(nèi)存利用率rh和最小內(nèi)存利用率rl的正中。啟動全局調(diào)節(jié)，觀察兩個虛擬機物理內(nèi).6從圖中可以看出，在最初的50s內(nèi)，由于兩個虛擬機的物理內(nèi)存利用率均不高，此1的負載迅速上沒有變化。在70-90s時，由于虛擬機2的負載量繼續(xù)上升，虛擬機1的負載量迅速降低系統(tǒng)為1分配的物理內(nèi)存降低的部分流動到虛擬2中。總機B）內(nèi)存使用率極低的情況下，空閑的內(nèi)存會逐漸由B轉(zhuǎn)向A（前提是空閑的內(nèi)存逐漸增長，由博弈理論計算出的均衡狀態(tài)下的內(nèi)存利用率降低的十分明顯，在總結(jié)與展應用程序。因此，內(nèi)存資源的動態(tài)管理，對于虛擬化系統(tǒng)來說非常重要。本文針對提高系統(tǒng)的實時性。在設(shè)計程序的時候，我們采用了每隔一段時間進行監(jiān)提高系統(tǒng)的安全