《虚拟计算机系统、存储器管理方法、存储器管理程序、记录介质以及集成电路的制作方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《虚拟计算机系统、存储器管理方法、存储器管理程序、记录介质以及集成电路的制作方法（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、虚拟计算机系统、存储器管理方法、存储器管理程序、记录介质以及集成电路的制作方法专利名称：虚拟计算机系统、存储器管理方法、存储器管理程序、记录介质以及集成电路的制作方法技术领域：本发明涉及一种虚拟计算机系统，尤其涉及一种用于随时生成作为应用程序的执行环境的操作系统(OS)并使其动作的系统中的存储器区域的使用量降低的技术。背景技术：近年，从个人计算机到家用电器，具有网络连接功能的设备正在逐步普及。可是，存在间谍软件等进行非法动作的程序在网络中恶意地流通这一现象，增加了下载并执行这些程序的风险。作为这一状况下的安全对策，正在研究并开发将作为下载并执行不信赖的程序的环境的操作系统(Operating
2、System, OS)与安全的操作系统分离地生成,并同时执行多个操作系统(虚拟机)的虚拟计算机系统技术。通常地，若同时执行多个虚拟机，则执行所需的存储器量增大，因而设备的制造成本也会上升。为了成本削减，提出了虚拟机的复制方式(例如，参照专利文献1、专利文献2)。在先技术文献专利文献专利文献1:特开2008-165795号公报专利文献2:特开2009-116914号公报发明的概要发明要解决的问题可是,如上述，即使在通过写时复制(copy on write)处理复制虚拟机的构成中，也探求存储器区域的使用量进一步降低。发明内容于是，本发明便是鉴于所涉及的问题而提出的，其目的在于提供一种防止因写时复制
3、处理而过量地确保物理存储器区域的虚拟计算机系统。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本发明的一实施方式所涉及的虚拟计算机系统为通过复制第一虚拟机生成一个以上的第二虚拟机的虚拟计算机系统，包括:管理单元，在所述一个以上的第二虚拟机生成后，直到所述第一虚拟机以及所述一个以上的第二虚拟机中的任一个虚拟机针对所述第一虚拟机所能够访问的一个以上的各存储器区域进行写入访问为止，将所述第一虚拟机所能够访问的一个以上的各存储器区域作为从各虚拟机都能够读出访问的存储器区域来管理；判别单元，针对所述管理单元所管理的所述各存储器区域，在进行所述写入访问的情况下，判别是否为特定种类存储器区域，该特定种类存储器区域是无
4、需为了进行该写入访问的虚拟机以外的虚拟机将来访问时而事先保持该写入访问前的存储器内容的存储器区域；第一检测单元，检测向所述特定种类存储器区域的所述写入访问;第二检测单元，在由所述第一检测单元检测出所述写入访问后，对进行该写入访问的虚拟机以外的虚拟机要访问该特定种类存储器区域一事进行检测；以及存储器分配单元，针对由所述第二检测单元检测出要访问特定种类存储器区域的虚拟机，新获得存储器区域并进行分配来作为该访问的对象。发明效果通过具有上述构成的本发明所涉及的虚拟计算机系统，能够防止因写时复制处理而过量地确保物理存储器区域。图1为示意地表示虚拟计算机系统I的虚拟机复制时的情况的图。图2为表示任一个虚拟
5、机写入访问赋予分类值“I”的物理存储器区域时的处理的图，为示意地表示第一存储器处理的图。图3为表示虚拟机写入访问赋予分类值“5”的存储器区域时的处理的图，为示意地表示新存储器分配处理的图。图4为实施方式I所涉及的虚拟计算机系统I的功能构成图。图5为表示操作系统存储器管理表14的数据构成以及内容例的图。图6为表示分类值表201的数据构成以及内容例的图。图7为表示虚拟机存储器管理表311的数据构成以及内容例的图。图8为表示访问控制表310的数据构成以及内容例的图。图9为存储器分配处理部35的功能构成图。图10为表示虚拟机复制后，从虚拟机AlO初次地进行了写入访问的情况下的第一存储器处理结束后的访问
6、控制表310的图。图11为表示虚拟计算机系统I的存储器分类部21的存储器分类处理的流程图。图12为表示虚拟计算机系统I的存储器分配处理部35的存储器分配处理的流程图。图13为表示虚拟计算机系统I的第一存储器处理部63的第一存储器处理的流程图。图14为表示虚拟计算机系统I的新存储器分配处理部64的新存储器分配处理的流程图。图15为表示虚拟计算机系统I的第二存储器处理部66的第二存储器处理的流程图。图16为表示虚拟机写入访问赋予分类值“2”的存储器区域时的处理的图，为示意地表示第二存储器处理的图。图17为表示虚拟计算机系统I的第三存储器处理部67的第三存储器处理的流程图。图18为表示虚拟机写入访问
7、赋予分类值“3”的存储器区域时的处理的图，为示意地表示第三存储器处理的图。图19为表示虚拟机读出访问赋予分类值“3”的存储器区域时的处理的图，为示意地表示第三存储器处理的图。图20为表示实施方式2所涉及的虚拟计算机系统IB的存储器分类部21B的存储器分类处理的流程图。图21为示意地表示虚拟计算机系统IB的虚拟机复制时的情况的图。图22为实施方式3所涉及的虚拟计算机系统IC的功能构成图。图23为表不空存储器列表15的一例的图。图24为表示操作系统存储器处理设定部71在虚拟机AlO启动时，更新访问控制表3IOC后的一例的图。图25为表示虚拟计算机系统IC的操作系统存储器处理设定部71的访问控制设定
8、处理的流程图。图26为表示虚拟计算机系统IC的存储器分配释放处理的流程图。图27为用于说明虚拟机复制时的处理的图。图28为用于说明写时复制处理的图。具体实施例方式得出本发明所涉及的一方式的经过本发明人详细地检讨了基于前述的现有技术而设想的虚拟机的复制方式。在该虚拟机的复制方式中，生成复制执行中的虚拟机的新的虚拟机作为执行不信赖的程序(应用程序)的执行环境。此时，将操作系统的基本程序或中间件安置于同一物理存储器区域并由两个虚拟机共用。并且，一方的虚拟机改变在虚拟机执行中由两虚拟机共用的物理存储器区域的存储器内容时，才开始进行新获得其他的物理存储器并向两虚拟机分别分配专用的物理存储器区域的处理(写
9、时复制处理)。据此，能够削减存储器使用量。图27以及图28为用于说明写时复制处理的图。分配给虚拟机A的存储器区域的逻辑地址一对一地向物理存储器的物理地址映射(图27 (I)。虚拟机的复制时，复制虚拟机A的逻辑地址生成虚拟机B。如此，存在参照相同的物理地址的多个虚拟机(图27 (2)。如图28所示的“写时复制处理”中，在由任一个虚拟机进行了最初的写入访问时(图28 (I)新获得物理存储器的物理存储器区域并制作复制(图28 (2)。并且，该最初进行写入访问的虚拟机写入该新获得的物理存储器区域(图28 (3)。也就是说，直到从任一个虚拟机进行初次的写入访问为止，通过由两虚拟机共用物理存储器区域，削减
10、存储器使用量。并且，由一方的虚拟机进行了初次的写入访问时，另一方的虚拟机能够参照写入访问前的内容。本发明人详细地检讨了基于如以上的现有技术而设想的虚拟机的复制方式，结果发现以下方面存在问题，即:在写时复制处理中，存在虚拟机B无需虚拟机复制前的物理存储器区域的内容的情况下，过量地确保物理存储器区域。例如，在虚拟机复制前的虚拟机A中，不使用存在应用程序等的存储器区域而构成未使用的存储器区域的情况下，与该存储器区域对应的物理存储器区域中并未写入有含义的值。在前述的写时复制处理中，即使在一方的虚拟机写入访问时，另一方的虚拟机无需参照该物理存储器区域的内容，也继续使用物理存储器区域并保持其内容。并且，针
11、对这一方面，本发明人多次检讨后，结果发现通过判别虚拟机复制前的物理存储器区域的内容，在另一方的虚拟机无需参照物理存储器区域的内容时并不新获得物理存储器区域，与基于现有技术设想的虚拟机复制处理相比能够削减存储器使用量，从而做出本发明。以下，对照图1 图19说明本发明所涉及的虚拟计算机系统的一实施方式。实施方式I图1为示意地表示实施方式I所涉及的虚拟计算机系统I的虚拟机复制时的情况的图。虚拟计算机系统I在虚拟机复制时根据虚拟机A的存储器区域的使用状态赋予分类值(图1(2)。在此，例如，虚拟计算机系统I在复制未使用的存储器区域时，针对与该存储器区域对应的物理存储器区域赋予分类值“ I ”。图2为表示
12、任一个虚拟机写入访问赋予分类值“I”的物理存储器区域时的处理的图。如图2所示，首先，针对赋予分类值“I”的物理存储器区域从虚拟机A初次地进行了写入访问时(图2 (1)，并不新获得物理存储器区域(图2 (2)，虚拟机A直接写入访问对象的物理存储器区域(图2(3)。此时，虚拟计算机系统I针对虚拟机B按照访问虚拟的存储器区域的方式事先设定(图2 (3)。之后，如图3所示，虚拟计算机系统I在另一方的虚拟机B访问该虚拟的存储器区域时(图3 (1)，才开始新获得物理存储器区域(图3 (2)，访问了的虚拟机B写入(或者读出)获得的物理存储器区域(图3 (3)。也就是说，虚拟机B访问物理存储器区域时，才开始新
13、获得物理存储器区域，通过初始化等准备未使用的存储器区域便足够了。如此，虚拟计算机系统I在虚拟机复制后从任一个虚拟机初次地进行了写入访问时，并不新获得物理存储器区域，据此与写时复制处理相比能够削减存储器使用量。构成下面，对照图4 图10说明虚拟计算机系统I的构成。图4为实施方式I所涉及的虚拟计算机系统I的功能构成图。虚拟计算机系统I为复制虚拟机AlO生成虚拟机B50，控制针对两虚拟机的存储器区域的分配以及各虚拟机的执行的系统。如图4所示，虚拟计算机系统I包括虚拟机AlO、虚拟机复制装置20、虚拟机存储器管理装置30以及物理存储器40。虚拟机AlO以及虚拟机B50作为操作系统、应用程序等动作的一个
14、虚拟的计算机，为进行例如AV处理、网络处理等的虚拟机。虚拟机复制装置20为在虚拟机A的执行中从用户等接收新的虚拟机的启动要求，复制虚拟机A10，据此生成新的虚拟机B50的装置。另外,也可同时生成多个虚拟机。虚拟机存储器管理装置30为从虚拟机AlO以及虚拟机B50接收向物理存储器40的访问要求进行向该存储器区域的访问控制的装置。物理存储器40通过地址确定存储器区域并存储信息。以下，说明虚拟机A10、虚拟机复制装置20以及虚拟机存储器管理装置30。虚拟机AlO包括应用11以及虚拟操作系统12。应用11为在虚拟机AlO中例如用于进行AV处理、网络处理等的程序。虚拟操作系统12具有与通常的操作系统同样
15、的功能，为在虚拟机AlO中从应用11接收要求，进行虚拟机AlO内的存储器使用状态、存储器区域的分配、程序执行的管理等的系统。虚拟操作系统12包括操作系统存储器管理部13以及操作系统存储器管理表14。操作系统存储器管理部13进行分配给虚拟机AlO的存储器区域的使用状态的管理。存储器区域的使用状态包含是否由应用或驱动等使用这一信息、以及有无存储于存储器区域的信息的参照源。操作系统存储器管理表14为在操作系统存储器管理部13进行虚拟机AlO内的存储器管理时所使用的表。图5为表示操作系统存储器管理表14的数据构成以及内容例的图。如同图所示，操作系统存储器管理表14为将逻辑存储器区域14a、使用计数14
16、b以及参照源信息14c建立对应而构成的信息。逻辑存储器区域14a为存放分配给虚拟机AlO的存储器区域的逻辑地址的项目。另外，例如按照4KB的页单位管理各逻辑存储器区域。使用计数14b为在虚拟机AlO内存放使用该存储器区域的应用或驱动等数目的项目。例如，该使用计数为“O”时，表示该存储器区域为未使用。参照源信息为该存储器区域的内容也存在于辅助存储装置(例如，硬盘等)时，存储表示所存在的位置的信息(例如，路径等)的项目。没有参照源时，存储表示没有参照源的值“O”。操作系统存储器管理部13例如从应用11向虚拟操作系统12进行了存储器获得要求时，参照该操作系统存储器管理表14搜索未使用的存储器区域(使用计数为“O”的逻辑存储器区域)，针对应用11进行该未使用的存储器区域的分配。并且，操作系统存储器管理部13将与该存储器区域对应的使用计数加上“ I ”，以便能够识别进行了该分配的存储器区域为使用中。下面，说明虚拟机复制装置20所具有的构成。虚拟机复制装置20包括存储器分类部21以及存储器复制部22。存储器分类部21
