论文摘要：分布式VMM时钟系统的优化研究与实现

随着系统虚拟化的发展，可支持多宿主机的分布式虚拟机监控器（Distributed Virtual Machine Monitor, DVMM）技术近年来得到日益广泛的关注。然而，作为DVMM的核心模块，虚拟时钟系统在性能和功能上仍然面临着诸多问题。性能上，虚拟处理器有效利用率不高，大量处理器时间消耗于处理时钟中断；客户操作系统（Guest Operating System, Guest OS）内核中与时钟相关的数据结构被频繁争用，进一步降低了系统性能。功能上，分布式环境下的虚拟时钟设备之间缺乏同步，DVMM的时钟系统不支持高精度事件时钟设备(High Precision Event Timer, HPET)的虚拟化。针对DVMM中时钟系统面临的上述问题，本论文通过对时钟系统性能和功能两方面的优化，进一步提高整个DVMM系统的性能，扩展其功能，使其更好地发挥在资源整合利用方面的优势。论文的研究工作和贡献如下：1. 针对时钟系统的性能问题，通过精简虚拟时钟设备，以及采用虚拟时钟中断延迟注入的技术手段，将虚拟时钟系统这部分的性能提高了48%；2. 针对时钟系统的性能问题，通过降低Guest OS时钟中断频率，减少虚拟处理器对时钟结构的争用等方法，使该部分性能提高了平均20%；3. 针对分布式虚拟时钟设备之间缺乏同步，以及降低中断频率所带来的时钟精度损失问题，在DVMM内扩展实现了虚拟时钟同步模块，使时钟系统的计时精度有了一定的提高了；4. 在DVMM中扩展实现了虚拟HPET时钟设备（VHPET）模块，为上层的Guest OS和用户应用程序提供了更加完善的支持。最后，经过比较验证，在上述的优化研究工作后，DVMM系统的整体性能提高了40%左右。同时，与新扩展的功能相结合，在时钟系统性能和功能的权衡问题上找到了较好的平衡点，达到了预期的研究目标。

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