利用虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)整合模擬和虛擬環(huán)境.pdf

1、系統(tǒng)模擬和虛擬化技術(shù)對(duì)當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)研究和相關(guān)產(chǎn)業(yè)有著重要的影響,整合模擬和虛擬這兩個(gè)計(jì)算環(huán)境是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性和有意義的工作。利用兩者環(huán)境各自所具有的優(yōu)勢(shì),一方面可以為上層操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件更多重要的服務(wù);另外一方面,也可以為新處理器的設(shè)計(jì)提供新的模擬和檢驗(yàn)方案。
　　 系統(tǒng)軟件模擬技術(shù)不僅給上層操作系統(tǒng)提供了相對(duì)成熟的模擬環(huán)境,而且提供了細(xì)粒度的指令監(jiān)控策略,給代碼的調(diào)試,分析以及錯(cuò)誤數(shù)據(jù)追蹤帶來(lái)了極大的方便。系統(tǒng)模擬軟件還可

2、用于設(shè)計(jì)新的指令級(jí)架構(gòu)(Instruction SetArchitecture),輔助新處理器的設(shè)計(jì)。然而在模擬環(huán)境下運(yùn)行的操作系統(tǒng)性能比較差。
　　 系統(tǒng)虛擬化技術(shù)利用軟件和硬件可創(chuàng)建若干個(gè)和底層硬件同體系架構(gòu)的虛擬環(huán)境。運(yùn)行在虛擬環(huán)境下的操作系統(tǒng),相對(duì)于原生環(huán)境下的同類操作系統(tǒng),性能損失可基本忽略。然而在此環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的錯(cuò)誤調(diào)試以及錯(cuò)誤數(shù)據(jù)追蹤比較困難。
　　 由系統(tǒng)虛擬化提供的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)作進(jìn)一步擴(kuò)展后,

3、可整合這兩個(gè)計(jì)算環(huán)境。為此我們提供了一個(gè)通用的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移框架,Roam,來(lái)整合這兩種環(huán)境。Roam采用了通用的遷移協(xié)議,對(duì)虛擬機(jī)的各類資源(CPU,內(nèi)存,I/O設(shè)備)作了抽象。在發(fā)送端,Roam會(huì)截獲由VMM/Emulator發(fā)出的遷移命令,然后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成Roam定義的格式,最后選擇合適的內(nèi)存?zhèn)鬏敳呗园烟摂M機(jī)的數(shù)據(jù)傳送到接收端。在接收端,經(jīng)過(guò)協(xié)議溝通后,Roam模塊會(huì)把接收到的數(shù)據(jù)從Roam定義的通用格式轉(zhuǎn)化為本地VMM/Emul