王华斌，夏清泉，李希然，赵胜义

(1.哈尔滨医科大学附属 第一临床医学院，哈尔滨 150001;2.哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院，150001)

随着计算技术的高速发展，虚拟化在云计算等关键应用中扮演日益重要的角色，内存虚拟化成为虚拟化技术的重要研究内容之一.目前越来越多处理器内集成了内存管理单元MMU(Memory Management Unit)，为虚拟化提供支持.MMU 虚拟化成为内存虚拟化至关重要的一个方面，对降低虚拟化代价提高性能至关重要.本文对SPARC T2 处理器MMU 虚拟化机制进行深入研究，并对虚拟化引入的代价进行分析与探讨.

1 相关背景

IBM 公司于1965年开发了第一台虚拟机System/360 Model 40 VM，开创了虚拟化技术的先河［1］.随着工艺的进步，计算机步入多核时代，虚拟化技术在云计算等关键任务中扮演着日益重要的角色，以达到计算资源的高效、合理利用，提高系统可信性(dependability)［2］.

按实现方式系统级虚拟化可以分为:全虚拟化(Full)、泛虚拟化(Para)和硬件辅助虚拟化(Hardware－assisted)［3］.其中，内存虚拟化是虚拟化中最为关键的任务之一，虚拟化后的访存效率直接决定了系统性能.

各类不同虚拟化技术在内存虚拟化方面都有着典型实现:全虚拟化方式其内存虚拟化通常采用影子页表(Shadow Page Table)技术，泛虚拟化通常基于MMU 内存管理单元实现内存的虚拟化，硬件辅助虚拟化则根据不同架构的处理器有着不同的实现.如:Intel VT－x 通过扩展页表EPT(Extended Page Table)实现内存虚拟化的支持.

本文对内存虚拟化中至关重要的MMU 虚拟化机制进行深入探讨，详细分析了hypervisor 对MMU 虚……