xen虚拟机调度算法的实时性能研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文Xen虚拟机调度算法的实时性能研究作者姓名：王彤指导教师：邓庆绪教授东北大学物联网工程研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：计算机系统结构论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7YJ答辩委员会主席：棒年评阅人：关却弗匆淦。东北大学2014年6月万方数据AThesisinComputerSystemArchitectureJMHJillliltIMIllllIIIIIIllIllJY2989691Real-timePerformancef

2、orSchedulingAlgorithminXenVirtualMachineByWangtongSupervisor：ProfessorDengQingxuNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢：芘恧。学位论文作者签名：壬彤日期：加

3、f4∥．≥石学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：壬彤签字日期：Zol4,6、拍导师签名：两年谚刁?灰气为垂季日期：如I蛾6．诌万方数据东北大学硕士学位论文摘要Xcn虚拟机调度算法的实时性能研究摘要近年来，虚拟化技术受到越来越多的关

4、注。虚拟化技术作为最热门的IT技术之一，因其在降低软硬件资源消耗和提高计算资源的利用率方面的优势而受到青睐。在众多虚拟化技术中，Xen是近年来最受研究者们关注的虚拟化技术之一，是一个基于x86架构、发展最快、性能最稳定、占用资源最少的虚拟化技术，被认为是未来最有前途的虚拟化解决方案之一。Xen是一个开源的虚拟机项目，其性能接近单机操作系统的性能。Xen需要在一段固定的时间内将各个CPU时间片合理高效地分配给在其上运行的各个操作系统，从而达到多任务的目的。这个分配CPU时间片的算法就是通常说的调度算法。在虚拟机中，虚拟处理器

5、(VirtualCPU，简称vCPU)调度算法是指由虚拟机根据一定的策略决定当前哪一个VCPU在物理处理器上执行的算法。VCPU调度算法的好坏对处理器虚拟化性能影响较大，所以好的调度算法能够很大程度上提高Xen的性能，VCPU调度是近年来虚拟化技术研究的一个重点。Xen中两个最常用的调度算法是Credit和SEDF(SimpleEarliestDeadlineFirst)，这两个调度算法都有其各自的缺陷：Credit注重公平性而忽略了实时性；SEDF考虑实时性但不支持全局负载平衡，目前这些都是值得研究而且难以解决的挑战。为

6、了将Xen更好的应用于嵌入式实时系统，本文对其支持的两种调度算法Credit和SEDF进行实时性能的研究。首先分析了Xen虚拟机中默认使用的Credit调度算法的基本实现，通过学习Xen源码(Xen4．1．4版本)分析了其算法原理，提出并且证明了一种有效配置VCPU参数的方法使得Credit的实时性能得到提升，在此基础上，通过证明得到Credit调度算法的基本性质并最终得出其在最坏情况下为VCPU分配的资源函数曲线SBF：对于Xen调度器中另一种调度算法SEDF，本文在对其基本实现的分析基础上，同样给出了其资源界限函数SB

7、F及证明。关键词：虚拟化；Xen；调度算法；实时；资源界限．Ⅱ．万方数据东北大学硕士学位论文Real--timePerformanceforSchedulingAlgorithminXenVirtualMachineAbstractInrecentyears，thevirtualizationtechnologycausesmoreandmoreattention．Asoneofthehottest1Ttechnology,virtualizationtechnologyisfavoredandadmiredbecause

8、itsadvantagesoverreducingconsumptionofsoftwareandhardwareresourcesandimprovingtheutilizationofcomputingresources．Nowamongmanyvirtualizationtechnology,Xe