[发明专利]基于内存热插拔的虚拟机动态内存管理系统

权利要求书

1.基于内存热插拔的虚拟机动态内存管理系统，包括

内存监视模块，用于获取各虚拟机的内存信息；

内存分配模块，用于依据各虚拟机的内存信息进行动态内存分配和动态创建虚拟机；

内存热插拔模块，用于将虚拟机的内存调整到内存分配模块计算得到的内存目标值；

所述动态内存分配按照如下方式进行：

(11)计算各虚拟机的内存增量ΔM_l＝M_used(n)_l-M_used(n-1)_l和交换分区增量ΔS_l＝S(n)_l-S(n-1)_l，其中M_used(n)_l和M_used(n-1)_l分别为第l个虚拟机在第n和n-1个时间点的使用内存，S(n)_l和S(n-1)_l分别为第l个虚拟机在第n和n-1个时间点的使用交换分区，l＝1，...，L，L为虚拟机总数；

(12)预测各虚拟机下一个时间点需要的使用内存M_predict(n+1)_l＝M_used(n)_l+ΔM_l+ΔS_l；

(13)计算第n+1个时间点的平均内存利用率Uavg(n+1)=Σi=1LMpredict(n+1)l/Σl=1LMtotal(n)l,;]]>

(14)计算各虚拟机在第n+1个时间点的内存目标值M_target(n+1)_l＝M_predict(n+1)_l/U_avg(n+1)；

(15)调用内存热插拔模块调整各虚拟机的内存至目标值M_target(n+1)_l；

(16)睡眠T秒，然后返回步骤(11)；

所述动态创建虚拟机按照如下方式进行：

(21)若物理机的空闲内存大于或等于新虚拟机设定的内存，则直接创建新虚拟机，结束；否则，进入步骤(22)；

(22)计算已有虚拟机当前的平均内存利用率U_avg＝∑M_used/(∑M_total-M_new+M_free)，其中，∑M_used为已有虚拟机当前的使用内存总和，∑M_total为已有虚拟机的内存之和，M_new为新虚拟机设定的内存，M_free为物理机当前的空闲内存；

(23)计算各已有虚拟机的内存目标值M_targetl＝M_usedl/U_avg，M_usedl为第l个已有虚拟机当前的使用内存；

(24)调用内存热插拔模块将各已有虚拟机的内存调整到步骤(23)得到的内存目标值后创建新虚拟机。

2.根据权利要求1所述的基于内存热插拔的虚拟机动态内存管理系统，其特征在于，所述内存热插拔模块按照如下方式调整虚拟机内存：

(31)将虚拟机的内存目标值与虚拟机的当前内存进行比较，若大于，进入步骤(32)；若小于，进入步骤(34)；若等于，则结束；

(32)若虚拟机的物理地址空间小于虚拟机的内存目标值，则扩展其物理地址空间至大于或等于内存目标值，记扩展的新物理地址空间中的内存页面为离线页面，进入步骤(33)，否则，直接进入步骤(33)；

(33)增加虚拟机内存至内存目标值：

(331)若虚拟机的内存目标值大于当前内存，则计算虚拟机内存目标值与当前内存的差值Δ₁，进入步骤(332)，否则，结束；

(332)如果存在保留页面，则为一个保留页面分配内存，记该保留页面为可用页面，返回步骤(331)；否则，进入步骤(333)；

(333)若Δ₁大于128M且存在离线内存段，则为一个离线内存段分配内存，记该离线内存段为可用内存段，返回步骤(331)，否则，进入步骤(334)；

(335)按照地址先后顺序逐一对离线页面分配内存直到被分配的内存和等于Δ₁，记被分配内存的离线页面为可用页面；

(34)减小虚拟机内存至内存目标值：

(341)若虚拟机的内存目标值小于当前内存，则计算当前内存与虚拟机内存目标值的差值Δ₂，进入步骤(342)，否则，结束；

(342)若Δ₂大于或等于128M，则进入步骤(343)，否则，进入步骤(344)；

(343)查询是否存在可删除的内存段，若存在，则将其中一个内存段的内存释放给虚拟机管理器，记该内存段为离线内存段，返回步骤(341)，否则，进入步骤(344)；

(344)向虚拟机操作系统申请大小为Δ₂的内存，将申请到的内存页面释放给虚拟机管理器，并记这些页面为保留页面。