摘要:

内存管理是操作系统中至关重要的部分。优秀的操作系统高效地管理有限的内存资源。Linux内核的内核同页合并(KSM)模块是在虚拟化兴起后为节省虚拟机使用的内存而发展的一种节约内存的技术。KSM通过合并相同内容页面的方式显著地降低了多个基于内核虚拟机(KVM)技术的虚拟机同时运行时系统使用的内存。实际上,KSM也能合并一般应用程序中的相同内容页面。但一般应用程序为了使用KSM技术合并内存,需要在源代码级别显式地调用相应的系统调用来告知KSM需要扫描的内存区域。对于一般用户来说,需要修改应用程序的源代码显然是一个太高的门槛。 本论文在认真研究了KSM模块的实现的基础上,增强了KSM的功能。新设计实现的KSM+使得用户可以不必修改应用程序的源代码就能利用KSM+合并相同内容的内存页面。另外原来的KSM算法依赖程序指定的内存区域有大量的重复内存页面,而实际上,一般应用程序并没有大量的重复内存。在重复内存非常少的情况下,对这些程序应用KSM技术非但不能降低内存使用,而且因为运行KSM本身所需内存而增加了内存开销。本论文针对这一点在KSM的算法上做了改进,减少了运行KSM+算法本身所消耗的内存。然后论文用Linux桌面下的常用应用程序验证了KSM+的实际效果,并构造了一个实验比较了KSM和KSM+。最后,为了了解应用程序的重复内存页面的特点,还编写了专门统计重复页面的内核模块,发现应用程序的重复页面的一些规律,为持续改进KSM+提供了依据。

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Linux桌面环境下内存去重技术的研究与实现

Date 2018-11-06
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