Singleton

此论文是HPDC’12上的一篇文章，今天特意总结一下，希望对读者会有所帮助。

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Prateek Sharma Prateek Sharma Prateek Sharma Prateek Sharma
Purushottam Kulkarni Purushottam Kulkarni Purushottam Kulkarni Purushottam Kulkarni

摘要

Singleton，一个基于KVM的全系统级内存去重方案，以提高内存使用效率。

在KVM系统中，存在一个问题：double-caching，在主机和虚拟机的page cache上都缓存相同的磁盘块，这样浪费了宝贵的物理内存，从而导致内存压力增加。

实现

cache-scrubbing

Singleton使用KSM及其维护的页面索引来搜索虚拟机中存在的页面，KSM维护了所有虚拟机页面的索引，然后我们在主机的page cache中寻找是否有与虚拟机页面相同的页，如果存在，我们就在主机的page cache中去掉重复的页，这个过程称为cache-scrubbing。显然，经历了cache-scrubbing之后，double caching的问题就解决了，因为此刻只有客户机的page cache缓存了磁盘块的内容，而主机page cache的那份内容已被擦除。

Scrubbing频率控制

Scrubbing的频率越高，ksm的overhead就越高，为此，我们需要根据当前系统的内存使用情况，采用不同的频率。如果当前系统内存不足，那么Scrubbing频率就增加，这样就能及时地节省出内存来；如果当前系统内存充足，那么Scrubbing频率就降低以节省开销。

总结

Singleton通过cache-scrubbing解决了double caching的问题，但是，主机的page cache作为客户机page cache的备用层，完全将其备用层擦除也会带来性能上的损失。