基于多核的虛擬機內(nèi)協(xié)作Cache相關(guān)問題研究.pdf

1、隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，片上可用的晶體管資源越來越多。如何充分地利用這些多余的晶體管資源，來提高處理器的性能，是體系結(jié)構(gòu)界當前面臨的基本問題。片上多核處理器的出現(xiàn)使得我們可以充分地利用日益增長的片上晶體管資源來提升處理器的性能。但是伴隨著多核的出現(xiàn)，對有限的Cache，帶寬等資源的競爭將進一步加大系統(tǒng)訪存壓力。尋找一種有效的Cache管理策略將有利于系統(tǒng)性能的提升。同時伴隨著多核服務器應用存在多核軟件的不足，影響多核系統(tǒng)的總體性能的

2、進一步提升，并導致對多核硬件資源不能得到充分的利用。為此，提出虛擬化技術(shù)來提高硬件資源的利用率。
　　 由于虛擬化技術(shù)存在眾多優(yōu)點，使得虛擬化技術(shù)得到快速地發(fā)展，成為研究的熱點。本文首先對Cache相關(guān)知識進行簡單地介紹，并重點就當前多核平臺下典型的二級Cache管理策略進行研究。然后介紹虛擬化技術(shù)的相關(guān)概念，并重點就虛擬化的實現(xiàn)技術(shù)進行介紹。在此基礎(chǔ)上設(shè)計實現(xiàn)一種虛擬機內(nèi)的協(xié)作Cache結(jié)構(gòu)，為此本文主要研究內(nèi)容如下：(1)要

3、研究虛擬機內(nèi)的協(xié)作Cache結(jié)構(gòu)技術(shù)，首先在本文的第一階段我們的主要任務是尋找一個支持虛擬機(集中在CPU和內(nèi)存虛擬化)的多核仿真環(huán)境。但是現(xiàn)有的支持虛擬化的仿真平臺幾乎全部都是全系統(tǒng)仿真平臺，從而導致實現(xiàn)復雜，運行速度慢。本文設(shè)計實現(xiàn)了一個并行的用戶級的仿真器PVMsim，該仿真器可以實現(xiàn)一個虛擬化的仿真環(huán)境，方便用戶對虛擬化技術(shù)進行研究。(2)重點研究多核平臺下協(xié)作Cache管理策略的設(shè)計方法。在此基礎(chǔ)上，首先設(shè)計虛擬機內(nèi)的協(xié)作Ca