文档介绍：摘要摘要随着计算领域资源规模不断扩展、处理能力日益增强,资源种类丰富多样, 寻求新型的计算机理与模式成为一大热点研究课题,而虚拟化技术为此提供了良好的契机。随着x86服务器市场的快速增长,x86虚拟机也广受关注与流行。根据是否修改客户操作系统,虚拟机技术分为泛虚拟化和完全虚拟化。完全虚拟化以 VMwRre代表,不需要修改就可以运行各种主流操作系统,但虚拟机性能损耗较大; 泛虚拟化以Xen为代表,虚拟机操作系统需要修改少量平台相关代码,与虚拟机监控程序配合工作,性能出色,但受到兼容性和维护性方面的限制。同时,x86传统架构本身对虚拟化应用存在局限,顺应市场需求,IntelⅥ技术从芯片级提供了硬件虚拟化辅助,以求达到虚拟机更高效管理和更小开销。利用Xen性能优异和开源特点,Intel LinuxVMM小组在其基础上加入了对Ⅵ.技术的支持,提出了VMX虚拟机模型,目标是实现高性能的完全虚拟化,并支持包括 windows的主流系统,弥补Xen泛虚拟化的弊端。作者在Intel实习期间有幸参与了该项目,主要侧重VMX虚拟机内存虚拟化的研究和性能测试与调优。在VMX内存虚拟化中,论文借鉴了Xen泛虚拟化的内存管理方式,把其中使用Xen hypercall并对客户OS进行修改的内存管理方式,更改为借助VT硬件层的辅助来完成客户OS与监控程序的交互及访存操作,不再需要修改客户OS内核。进而提出了VMX MMU虚拟化模型,灵活实现了虚拟机内存管理,并将内存虚拟化分为与处理器相关层和无关层,提高了可移植性。该模块对系统整体性能有很大影响,我们对其软件级实现影子页表进行了优化,并探讨了硬件内存虚拟化的新机制EPT。论文对VMX虚拟机进行了性能测试分析,以业界较权威的测试基准为主,对内存虚拟化优化方案进行了基准性能测试,结果证明满足预期目标。通过VMX底层性能调试工具Xentrace,我们对负载客户机进行了跟踪和数据收集、分析,发现一些性能瓶颈和问题,相应的改进或解决了这些问题,提升了系统性能。关键词:虚拟机,Xen,Intel VT,完全虚拟化,内存管理,性能分析 Abstract Abstract With theexpanding of resource scale,theenhancement ofprocessing capacity and the diversity ofplatform puting area,the emerging requirement for puting mechanism and pattern es one hotresearchproject,and virtualization technology provides thepresent situationan excellent turning the rapid enhancement ofthemarket for x86 server,the virtualmachine for x86 attacts more towhether theguest OS need to be modified,virtualization technology could beclassified totwo kinds:para-virtualization andMl—virtualization. 髓e classicmodel offull—virtualizationisVlV[ware,it can run mostmainstream OS without modifying,but itbrings classic model of para-virtualization isXen,it requires theplatform related code ofguest OS to be modified,and gains outstandingperformance by CO-working wiⅡlVMM,while it’S restrictedby patibility andmaintainability. x86 traditional architecture itselfhaslimitation ofvirtualization,inresponse to marketrequest,IntelⅥ’Was released tosupport VM atchiplevel,which aims at providing more efficientVM management and