[发明专利]一种内存管理方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种内存管理方法及设备。

背景技术

随着计算机的快速发展，越来越多的应用被部署到虚拟机上，这就对虚拟机的IO（Input and Output，输入和输出）性能有了更高的要求。

虚拟化内存页交换技术：在VMM（Virtual Machine Monitor，虚拟化平台）上，由虚拟化层为虚拟机分配内存。虚拟化层管理的真实的内存称为机器内存，虚拟机管理的内存称为物理内存，虚拟机内进程管理的内存称为虚拟内存。内存虚拟化一般指虚拟化层实现机器内存与物理内存之间对应关系的管理。为了提高内存复用率，虚拟化层会采用内存页交换机制，具体的说就是将机器内存上的部分内容保存到磁盘上，将该部分机器内存暂时用作其他用途，当需要使用原有内容时，通过缺页中断将磁盘上的数据重新导入回机器内存。内存页交换技术可以实现机器内存的超分配，提升了单服务器上的虚拟机密度。

设备直通技术：DMA（Direct Memory Access，直接内存存取）设备直接与计算机内存进行数据传输，实现了DMA设备直接访问虚拟机内存，缩短了数据传输路径。不仅提升了虚拟机的IO性能，也降低了CPU（Central Processing Unit，中央处理器）的负载压力。

但是，内存交换技术通过CPU访问内存页时触发缺页错误来避免访问非法内存，而现有的设备直通技术，无法正常触发和处理缺页中断，在使用内存页交换技术时，会出现对设备直通技术占用的内存造成非法访问和DMA数据被覆盖的问题，这使得虚拟化技术在同时实现虚拟机IO性能的提升及虚拟机密度的增加时受到限制。

发明内容

本发明的实施例提供了一种内存管理方法及设备，能够解决对设备直通技术占用的内存造成非法访问和DMA数据被覆盖的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供一种内存管理方法，包括：

主机设备根据物理内存分配申请为直接内存存取DMA设备分配物理内存；

所述主机设备将为所述DMA设备分配的所述物理内存标记为DMA物理内存；

具体的，所述主机设备利用虚拟化平台VMM接口将为所述DMA设备分配的所述物理内存标记为DMA物理内存；

所述主机设备将为所述DMA设备分配的所述物理内存的地址转换为第一机器内存地址；

所述主机设备将所述第一机器内存地址对应的机器内存标记为DMA机器内存。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述所述主机设备将所述第一机器内存地址对应的机器内存标记为DMA机器内存之后，还包括：

所述主机设备将非DMA机器内存交换到硬盘。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述所述主机设备将所述第一机器内存地址对应的机器内存标记为DMA机器内存之后，还包括：

所述主机设备根据物理内存释放申请释放为所述DMA设备分配的所述物理内存；

所述主机设备将释放的物理内存标记为非DMA物理内存；

所述主机设备将所述释放的物理内存的地址转换为第二机器内存地址；

所述主机设备将所述第二机器内存地址对应的机器内存标记为非DMA机器内存；

其中，所述第一内存地址是为DMA设备分配的DMA物理内存地址对应的机器内存地址；所述第二机器内存地址为DMA物理内存地址释放为非DMA物理内存地址后对应的机器内存地址。

第二方面，本发明的实施例提供了一种主机设备，包括至少一个虚拟机及虚拟化平台VMM，所述虚拟机包括：分配单元；所述VMM包括：接口单元和分类单元；

所述分配单元，用于根据物理内存分配申请为所述DMA设备分配物理内存；

所述接口单元，用于将所述分配单元为所述DMA设备分配的所述物理内存标记为DMA物理内存，并将所述分配单元为所述DMA设备分配的所述物理内存的地址转换为第一机器内存地址；

所述分类单元，用于获取所述接口单元转换获得的所述第一机器内存地址，并将获取的所述第一机器内存地址对应的机器内存标记为DMA机器内存。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述VMM还包括交换单元，

所述交换单元，用于将非DMA机器内存交换到硬盘。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，