云平臺下基于動態(tài)時間片的并行應(yīng)用加速系統(tǒng).pdf

1、隨著對高性能計算資源的需求增長，使用云計算環(huán)境下的虛擬集群來運行緊耦合的并行應(yīng)用變得越來越流行。然而在虛擬化環(huán)境下，會發(fā)生鎖持有者被搶占問題。當(dāng)虛擬機中占有鎖的虛擬中央處理器（VCPU）被搶占后，會導(dǎo)致虛擬機內(nèi)的其他VCPU一直處于忙等待狀態(tài)，直到占有鎖的VCPU重新被調(diào)度并且釋放自旋鎖。因此，鎖持有者被搶占問題會造成并行應(yīng)用在虛擬化環(huán)境下同步延遲顯著增高，極大地影響了并行應(yīng)用的性能，特別是在云計算環(huán)境中資源經(jīng)常出現(xiàn)過載的情況下。由于各

2、種各樣類型的應(yīng)用托管在虛擬化的云系統(tǒng)中，在有效提升并行應(yīng)用性能的同時盡可能避免對非并行應(yīng)用造成明顯的性能損失是一項非常大的挑戰(zhàn)。
　　通過對虛擬化的云計算環(huán)境中并行應(yīng)用性能損失問題分析發(fā)現(xiàn)，虛擬機的調(diào)度時間片是影響并行應(yīng)用性能的重要因素?；趧討B(tài)時間片的并行應(yīng)用加速系統(tǒng)提供了一種虛擬化環(huán)境下基于動態(tài)時間片的VCPU調(diào)度策略。系統(tǒng)通過對虛擬機內(nèi)核的自旋鎖進行監(jiān)控，在自旋鎖操作發(fā)生忙等待時，采集相應(yīng)的自旋鎖延遲信息，然后通過通信模塊把

3、自旋鎖延遲信息從虛擬機內(nèi)核傳輸?shù)教摂M機監(jiān)視器（VMM）中；VMM中的自旋鎖統(tǒng)計模塊在接收到虛擬機內(nèi)核傳輸來的自旋鎖延遲信息之后，會對該自旋鎖延遲信息按照虛擬機進行分類，并且進行統(tǒng)計；動態(tài)時間片控制模塊接受來自自旋鎖延遲統(tǒng)計模塊的統(tǒng)計信息后，將對所有虛擬機進行自適應(yīng)地動態(tài)時間片計算，由于每個虛擬機計算出來的時間片可能不同，所以，還需要對所有虛擬機的時間片進行統(tǒng)一，最終把統(tǒng)一后的時間片應(yīng)用到虛擬機的調(diào)度流程中。系統(tǒng)通過動態(tài)地控制虛擬機調(diào)度時