论文摘要：分布式内存虚拟化技术的研究与优化

分布式内存虚拟化（Distributed Memory Virtualization）技术能提供共享地址空间实现编程的简化和管理，在分布式系统上为客户操作系统提供单一地址空间（Single Ad-dress Space），并允许并行程序在分布式共享内存的多处理器上高效地执行，逐渐受到人们的广泛关注基于863课题实现的DVMM（Distributed Virtual Machine Monitor，DVMM）原型系统，其内存虚拟化的页面遍历过程由于权限的限制，页面迁移占用了大量的网络带宽和处理器资源，是分布式共享存储性能低的主要原因；DSM协议页面管理效率低下、页面迁移频繁，DSM请求处理实现并行度不高，对于页面请求处理缺少合理的满足一致性的并行处理机制，系统的整体性能也由此受到很大限制。本文针对现有分布式内存虚拟化实现中存在的地址空间转换开销较大，分布式共享存储协议页面迁移管理效率不高等问题，利用Intel硬件辅助虚拟化技术，优化实现了一个基于Intel硬件辅助的分布式内存虚拟化系统。本文的主要工作和贡献包括：1. 通过研究分析内存虚拟化环境下分布式共享存储协议面临的主要问题，设计实现了基于Intel架构的内嵌式页表机制，用于客户物理地址空间和系统物理地址空间的地址转换，使得系统的页表维护得到了很大的简化，降低了维护页表的内存开销，实现了客户物理地址空间到系统物理地址空间的虚拟化。同时设计实现了新的虚拟机退出处理机制用于触发DSM协议以实现单一地址空间。2. 对系统的分布式共享存储协议进行了优化和改进，实现了基于页面请求的并行处理方式，有效地降低了页面迁移次数，提高了系统并行处理的能力。3. 设计实现了解决页面迁移抖动问题的异常处理机制，用于在出现抖动现象时优化页面的使用与迁移、降低系统负载。4. 最后针对本文所实现的系统进行了功能验证和性能分析，通过对系统优化前后进行的评测和分析表明了实现与优化的可行性。

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