利用虛擬機動態(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)對當(dāng)今計算機科學(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計算環(huán)境是一項具有挑戰(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,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)計提供新的模擬和檢驗方案。
　　 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,分析以及錯誤數(shù)據(jù)追蹤帶來了極大的方便。系統(tǒng)模擬軟件還可

2、用于設(shè)計新的指令級架構(gòu)(Instruction SetArchitecture),輔助新處理器的設(shè)計。然而在模擬環(huán)境下運行的操作系統(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)建若干個和底層硬件同體系架構(gòu)的虛擬環(huán)境。運行在虛擬環(huán)境下的操作系統(tǒng),相對于原生環(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)境下進行系統(tǒng)級的錯誤調(diào)試以及錯誤數(shù)據(jù)追蹤比較困難。
　　 由系統(tǒng)虛擬化提供的虛擬機動態(tài)遷移技術(shù)作進一步擴展后,

3、可整合這兩個計算環(huán)境。為此我們提供了一個通用的虛擬機動態(tài)遷移框架,Roam,來整合這兩種環(huán)境。Roam采用了通用的遷移協(xié)議,對虛擬機的各類資源(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機的數(shù)據(jù)傳送到接收端。在接收端,經(jīng)過協(xié)議溝通后,Roam模塊會把接收到的數(shù)據(jù)從Roam定義的通用格式轉(zhuǎn)化為本地VMM/Emul