[发明专利]一种创建虚拟机的方法、虚拟机监控器及虚拟机系统

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟机技术，具体地涉及一种创建虚拟机的方法、虚拟机监控器及虚拟机系统。

背景技术

虚拟化技术是一种将底层硬件设备与上层操作系统、应用程序分离的去耦合方法，其引入虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor，VMM)层来直接管理底层硬件资源，并创建与底层硬件无关的虚拟机(Virtual Machine，VM)供上层操作系统和应用程序使用。虚拟化技术作为当前流行的云计算(Cloud Computing)平台的底层重要支撑技术之一，可以大大提高物理设备的资源使用效率。如图1所示，经过系统虚拟化后，一台物理机器上可以同时运行多个虚拟机VM，物理机器上支持同时运行的虚拟机数量称为虚拟机密度(Virtual Machine Density)，虚拟机密度越大，资源利用率越高。

为提高虚拟机密度，CPU虚拟化时采用调度的方式使得虚拟机的虚拟处理器可以共享物理CPU，如果不考虑性能，理论上可以虚拟出任意多个虚拟CPU。外设虚拟化通过软件模拟或连接到外部子系统，例如SAN(存储域网络，Storage AreaNetwork)，同样可以虚拟出任意多份。但在内存虚拟化方面，将同一个物理内存页给多个虚拟机同时使用的前提是虚拟机之间具有页面内容完全相同的页，因此虚拟内存量理论上不能超过物理内存量。为使虚拟内存量大于物理内存量的限制，业界提出了Memory Overcommitted(虚拟内存量大于物理内存)方法，该方法包括：气球驱动(Balloon Driver)、基于页内容的内存页共享(Content Based Page Sharing，CBPS)、内存页交换(Memory Page Swap)、内存页压缩(Memory Page Compression)和Populate on Demand(PoD)等。

气球驱动(Balloon Driver)安装在客户机操作系统(Guest Operating System，GOS)内部，并诱导GOS释放或分配内存，气球驱动将相应的内存收回或分配给GOS，从而实现自动伸缩内存调节。

基于页内容的内存页共享CBPS方法是扫描全局物理页，发现页内容相同的页就共享，从而释放冗余页，减少虚拟机的物理内存使用量。

内存页交换(Memory Page Swap)或内存页压缩方法(Memory Page Compression)选择虚拟机的若干页交换到磁盘等外部设备上，或无损压缩成1/n页大小，从而释放出内存给更多的虚拟机使用。

PoD方法为每个虚拟机分配指定数量的内存页作为内存池(Memory Pool)，刚启动的时候虚拟机的虚拟内存都是空的，没有对应到物理内存页，只有当虚拟内存真正被访问的时候才从内存池中拿出物理页。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在以下不足：

以上技术都没有考虑虚拟机创建后并启动GOS这个过程当中内存使用情况，而是先将虚拟机需要的内存全部分配给虚拟机，然后再回收部分内存，这使得物理机器能并发启动虚拟机的数量受到物理内存量的限制，从而降低了虚拟机密度。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种创建虚拟机的方法、虚拟机监控器及虚拟机系统。

一方面，本发明实施例提供了一种创建虚拟机的方法，所述方法包括：将虚拟机的伪物理内存(Pseudo-physical Memory)对应的客户机页框号GFN映射到一共享零页，所述共享零页为物理内存中页面内容全为零的页；当所述虚拟机写所述GFN时，如果产生页面异常则分配物理内存页以解除所述客户机页框号GFN与所述共享零页的映射关系，并建立所述客户机页框号GFN与物理内存页的机器页框号MFN的映射关系。

另一方面，本发明实施例提供了一种虚拟机监控器，所述虚拟机监控器包括：初始化虚拟内存单元，用于将虚拟机的伪物理内存对应的客户机页框号GFN映射到一共享零页，所述共享零页为物理内存中页面内容全为零的页；写时拷贝单元，用于当所述虚拟机写所述GFN时，如果产生页面异常则分配物理内存页以解除所述客户机页框号GFN与所述共享零页的映射关系，并建立所述客户机页框号GFN与所述物理内存页的机器页框号MFN的映射关系。