基于vt-d的xen中断虚拟化技术研究

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1、隶劫大·粤硕士学位论文万方数据基于vT_d的Xen中断虚拟化技术研究万方数据RESEARCH0NINTERRUPTVIRTUALIZATIONTECHNOLOGYOFXENBASEDONVT_DAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhuGuihuaSupervisedbyAssociateProf．RenGuolinAndAssociateProf．XUZaolinSchoolofComputerSciencea

2、ndEngineeringSoutheastUniversityJune2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：辈煎聋日期：塑i竖：＆：竺东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权

3、保留本入所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研宄生院办理。研究生签名：擞导师签名：龇期：锄协为l妒．b。妒万方数据摘要虚拟化技术为云计算的发展提供了坚实的基础，正被广泛研究与应用。Xen作为一种开源、高效的虚拟化软件，正成为研究热点。Xen中断虚拟化技术是I／O虚拟化技术中重要的部分，对

4、I／O虚拟化的性能提高有着重要作用。因此，本文选取Xen中断虚拟化技术进行研究。本文对Xen中断虚拟化技术进行研究与分析后，发现客户机操作系统不能直接接收处理外部中断，而是产生VM．Exit，由VMM来处理。因此，依托IntelvT-d技术，本文借鉴影子页表的设计思想，设计一种影子IDT(SIDT)，使得客户机可直接处理直接分配设备的中断，共享设备的中断仍由VMM来处理。在SIDT的基础上，本文设计并实现了一种改进的Xen中断虚拟化模型。在该中断虚拟化模型中，客户机的IDTR通常是指向SIDT，使得直接分配设备的中断，将直接交由客户机

5、处理，而无需陷入VMM。对于共享设备的中断，将产生一个异常陷入到VMM，由其进行第一步处理，再将中断注入到相应的客户机中，同时使客户杌的IDTR指向客户机的原IDT。实验结果表明，本文中断虚拟化模型有效减少了中断处理导致的VM—Exit，提高了系统的吞吐率。虚拟化技术正在飞速发展。期望本文的研究与实践对虚拟化技术的实际应用有所帮助。关键字：Xen，中断虚拟化，IDT万方数据AbstractVirtualizationtechnologyprovidesasolidfoundationforthedevelopmentofcloudco

6、mputing，whichhasbeenwidelyresearchedandapplied．XenasallopensourceandefficientvirtualizationsoRware，isbecomingahotresearcharea．XeninterrupttechnologyisanimportantpartofI／Ovirtualizationtechnology,whichaffectFOvirtualizationperformance．So，inthisthesis，Xeninterruptbecomest

7、heresearchdirection．Inthisthesis，Xeninterrupttechnologyhasbeenresearched,whichfoundsthatguestoscan’treceiveexternalinterrupt,andtheguestgeneratesVM-Exit，theninterruptswouldbehandledbyVMM．So，inthisthesis，dependingonIntelVT-d,ashadowIDT(SIDT)isdesigned，whichusedtheideaofs

8、hadowpagetable．Thus，guestoscanreceiveandhandleinterruptsfromassigneddevicesdirectly,butotherexternalinterrupts