在基于云計算的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景中,數(shù)據(jù)密集型任務(wù)產(chǎn)生了極大的內(nèi)存資源開銷。單純通過內(nèi)存擴容的方法能緩解內(nèi)存資源緊張,卻無法解決硬件地址開銷增長的問題。因此,服務(wù)器廠商提供對大頁內(nèi)存的支持,一方面減少頁表項降低地址轉(zhuǎn)換的開銷,另一方面降低TLB的缺失率提高業(yè)務(wù)負(fù)載性能。面向大頁的場景下,Linux中已有多種大頁管理系統(tǒng)。但大頁管理系統(tǒng)和小頁管理系統(tǒng)是獨立的,大頁數(shù)量在大頁管理系統(tǒng)中啟動后是固定的。由于上層業(yè)務(wù)負(fù)載的不可預(yù)知性,大頁和小頁內(nèi)存無法準(zhǔn)確適配,勢必造成一定的內(nèi)存浪費。目前,在大頁管理系統(tǒng)上層構(gòu)建一套內(nèi)存自適應(yīng)系統(tǒng)的工作還是空白。本文基于Linux原有的大頁和小頁機制,研究和設(shè)計了面向大頁場景的內(nèi)存自適應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)大頁內(nèi)存使用情況自動調(diào)整大頁數(shù)量,從而提升內(nèi)存利用率并且節(jié)約開銷。為了實現(xiàn)本系統(tǒng),本文完成了下列工作:1)依據(jù)大頁數(shù)據(jù)統(tǒng)計,設(shè)計內(nèi)存自適應(yīng)的算法。在內(nèi)存初始化、申請和釋放等處添加接口,統(tǒng)計當(dāng)前大頁總頁面數(shù)和空閑頁面數(shù)。算法基于大頁的歷史使用數(shù)據(jù)預(yù)測未來使用情況,從而判定是否要進行調(diào)整。2)大頁數(shù)量調(diào)整時,設(shè)計頁面內(nèi)容遷移的方法。設(shè)計了大頁內(nèi)存調(diào)整時對數(shù)據(jù)遷移的方...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 本文主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點
    1.3 本章小結(jié)
第2章 相關(guān)技術(shù)及研究現(xiàn)狀
    2.1 大頁背景知識
        2.1.1 Linux頁表結(jié)構(gòu)
        2.1.2 大頁管理機制
        2.1.3 多種頁面粒度
    2.2 大頁管理技術(shù)
        2.2.1 大頁文件系統(tǒng)
        2.2.2 透明大頁
        2.2.3 物理大頁
    2.3 頁面遷移技術(shù)
        2.3.1 頁面遷移的定義
        2.3.2 研究現(xiàn)狀
    2.4 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)總體架構(gòu)分析
    3.1 需求場景分析
    3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
    3.3 與大頁管理系統(tǒng)接口
        3.3.1 頁故障處理流程
        3.3.2 接口函數(shù)
    3.4 系統(tǒng)模塊設(shè)計
        3.4.1 大頁統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊
        3.4.2 大小頁調(diào)整判定模塊
        3.4.3 調(diào)整線程模塊
        3.4.4 頁面遷移模塊
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)總體執(zhí)行流程圖
    4.2 大頁統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊
    4.3 大小頁調(diào)整判定模塊
    4.4 調(diào)整線程模塊
    4.5 頁面遷移模塊
    4.6 多平臺的支持
    4.7 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試與分析
    5.1 測試部署
        5.1.1 實驗環(huán)境
        5.1.2 系統(tǒng)部署
    5.2 功能測試
        5.2.1 測試程序
        5.2.2 模塊預(yù)期功能和測試用例
        5.2.3 具體測試
    5.3 性能測試
        5.3.1 系統(tǒng)開銷影響
        5.3.2 內(nèi)存利用率
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
致謝



本文編號：3769104