[发明专利]一种用于管理存储器的方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及计算系统中的数据管理，更具体地说，涉及存储器去重。

背景技术

存储器去重允许多个虚拟存储器页(这些虚拟存储器页跨在同一系统管理程序下运行的不同虚拟机(VM)具有相同的内容)共享单个物理存储器页。由于备援相同数量的虚拟页所需的物理页更少，因此支持相同应用负载所需的实际存储器也变少。相关技术经常在单个操作系统实例内使用，以便共享备援各个进程的虚拟页的物理页。

所需总存储器的潜在节省刺激某些操作系统设计实施去重。现有的实现依赖于在后台扫描页，或者在引导下扫描系统中的剩余页以查找相同页。这些操作系统设计支持有关哪些页可能是去重的良好候选的暗示，以便立即对照系统中的剩余页比较这些页，或者基于优先级来比较这些页。无论有无此提示，均对照被考虑进行去重的集合中的所有其它页，通过搜索找到匹配。即使在不支持去重的操作系统中，通常也会设置此机制以便尝试跨多个VM共享页。

扫描所有页的成本不可谓不大，现有的实现反映出此成本。例如，某些操作系统延迟扫描页，直到这些页在一段时间(例如，数分钟)内“稳定下来”(即，达到稳态)，而另一些操作系统选择根本不实现去重。对于某些计算平台而言，特别是对于其中基于CPU周期对客户收费的平台而言，成本也可以是一个重要的问题。

尽管现有实现中的提示可在扫描方面给与某些页优先级，但是它们不会降低整体成本，因为仍对照被考虑进行去重的集合中的剩余页扫描这些页。现有扫描全部页以查找重复的方法随着页大小的增加也变得缺乏效率，因为在每页上找到匹配的几率变低。此问题的后果是：一些支持去重的系统管理程序延迟大量页的处理，直到系统已在存储器压力下为止。在这些情况下，无法评估对页执行去重时获得的益处，从而更难计算和供应所需的存储器量。

这样，现有的去重实现包括—但不限于—以下一个或多个缺点：(i)没有提示，无法立即找到重复，因为允许页先趋于稳定，然后再考虑执行去重；(ii)在找到重复之前，需要有段延迟才能开始扫描，因为必须比较许多页才能找到匹配页；(iii)比较不匹配的页会消耗CPU周期；(iv)去重可被延迟，直到系统受到存储器压力，从而更难及时恢复以避免性能降级；以及(v)如果没有存储器压力，页可能不会被去重，从而更难计算和供应所需的存储器量。

发明内容

本发明的各实施例提供用于存储器去重的技术。

例如，在一个实施例中，一种方法包括以下步骤。一种用于在计算系统中管理存储器的方法，所述计算系统包括在虚拟化控制层之上执行的应用，其中所述虚拟化控制层将虚拟存储器的各部分映射到物理存储器的各部分，所述方法包括以下步骤：由所述应用标识虚拟存储器范围，所述虚拟存储器范围在所述虚拟存储器中重复的概率超过给定阈值；由所述应用获得与所述虚拟存储器范围对应的至少一个存储器地址；以及将所述虚拟存储器范围的标识符和与所述虚拟存储器范围对应的所述存储器地址从所述应用传递到所述虚拟化控制层，其中所述虚拟化控制层可使用所述标识符来标识所述虚拟存储器中的类似范围。

在另一实施例中，一种方法包括以下步骤。一种用于在计算系统中管理存储器的方法，所述计算系统包括在虚拟化控制层之上执行的应用，其中所述虚拟化控制层将虚拟存储器的各部分映射到物理存储器的各部分，所述方法包括以下步骤：在所述虚拟化控制层处从所述应用接收虚拟存储器范围的标识符以及与所述虚拟存储器范围对应的至少一个存储器地址，所述虚拟存储器范围在所述虚拟存储器中重复的概率超过给定阈值；以及由所述虚拟化控制层使用所述标识符来标识所述虚拟存储器内的类似范围。

在又一实施例中，一种用于在计算系统中管理存储器的装置，所述计算系统包括在虚拟化控制层之上执行的应用，其中所述虚拟化控制层将虚拟存储器的各部分映射到物理存储器的各部分，所述装置包括：被配置为由所述应用标识虚拟存储器范围的模块，所述虚拟存储器范围在所述虚拟存储器中重复的概率超过给定阈值；被配置为由所述应用获得与所述虚拟存储器范围对应的至少一个存储器地址的模块；以及被配置为将所述虚拟存储器范围的标识符和与所述虚拟存储器范围对应的所述存储器地址从所述应用传递到所述虚拟化控制层的模块，其中所述虚拟化控制层可使用所述标识符来标识所述虚拟存储器中的类似范围。