虛擬計算機系統、存儲器管理方法、存儲器管理程序、記錄介質以及集成電路技術方案

一種虛擬計算機系統，通過復制第一虛擬機生成一個以上的第二虛擬機，包括：管理單元，針對所述第一虛擬機所能夠訪問的一個以上的各存儲器區域，在一個以上的第二虛擬機生成后，直到任一個虛擬機進行寫入訪問為止，將第一虛擬機所能夠訪問的各存儲器區域作為從各虛擬機都能夠讀出訪問的存儲器區域來管理；判別單元，針對各存儲器區域判別是否為特定種類存儲器區域；檢測單元，檢測出向特定種類存儲器區域的寫入訪問后，對進行該寫入訪問的虛擬機以外的虛擬機要訪問該特定種類存儲器區域一事進行檢測；以及存儲器分配單元，針對檢測出要訪問特定種類存儲器區域的虛擬機，新獲得存儲器區域并進行分配。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種虛擬計算機系統，尤其涉及一種用于隨時生成作為應用程序的執行環境的操作系統(OS)并使其動作的系統中的存儲器區域的使用量降低的技術。
技術介紹
近年，從個人計算機到家用電器，具有網絡連接功能的設備正在逐步普及。可是，存在間諜軟件等進行非法動作的程序在網絡中惡意地流通這一現象，增加了下載并執行這些程序的風險。作為這一狀況下的安全對策，正在研究并開發將作為下載并執行不信賴的程序的環境的操作系統(Operating System, OS)與安全的操作系統分離地生成,并同時執行多個操作系統(虛擬機)的虛擬計算機系統技術。通常地，若同時執行多個虛擬機，則執行所需的存儲器量增大，因而設備的制造成本也會上升。為了成本削減，提出了虛擬機的復制方式(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:特開2008-165795號公報專利文獻2:特開2009-116914號公報專利技術的概要專利技術要解決的問題可是,如上述，即使在通過寫時復制(copy on write)處理復制虛擬機的構成中，也探求存儲器區域的使用量進一步降低。
技術實現思路
于是，本專利技術便是鑒于所涉及的問題而提出的，其目的在于提供一種防止因寫時復制處理而過量地確保物理存儲器區域的虛擬計算機系統。用于解決問題的手段為了解決上述問題，本專利技術的一實施方式所涉及的虛擬計算機系統為通過復制第一虛擬機生成一個以上的第二虛擬機的虛擬計算機系統，包括:管理單元，在所述一個以上的第二虛擬機生成后，直到所述第一虛擬機以及所述一個以上的第二虛擬機中的任一個虛擬機針對所述第一虛擬機所能夠訪問的一個以上的各存儲器區域進行寫入訪問為止，將所述第一虛擬機所能夠訪問的一個以上的各存儲器區域作為從各虛擬機都能夠讀出訪問的存儲器區域來管理；判別單元，針對所述管理單元所管理的所述各存儲器區域，在進行所述寫入訪問的情況下，判別是否為特定種類存儲器區域，該特定種類存儲器區域是無需為了進行該寫入訪問的虛擬機以外的虛擬機將來訪問時而事先保持該寫入訪問前的存儲器內容的存儲器區域；第一檢測單元，檢測向所述特定種類存儲器區域的所述寫入訪問;第二檢測單元，在由所述第一檢測單元檢測出所述寫入訪問后，對進行該寫入訪問的虛擬機以外的虛擬機要訪問該特定種類存儲器區域一事進行檢測；以及存儲器分配單元，針對由所述第二檢測單元檢測出要訪問特定種類存儲器區域的虛擬機，新獲得存儲器區域并進行分配來作為該訪問的對象。專利技術效果通過具有上述構成的本專利技術所涉及的虛擬計算機系統，能夠防止因寫時復制處理而過量地確保物理存儲器區域。附圖說明圖1為示意地表示虛擬計算機系統I的虛擬機復制時的情況的圖。圖2為表示任一個虛擬機寫入訪問賦予分類值“I”的物理存儲器區域時的處理的圖，為示意地表示第一存儲器處理的圖。圖3為表示虛擬機寫入訪問賦予分類值“5”的存儲器區域時的處理的圖，為示意地表示新存儲器分配處理的圖。圖4為實施方式I所涉及的虛擬計算機系統I的功能構成圖。圖5為表示操作系統存儲器管理表14的數據構成以及內容例的圖。圖6為表示分類值表201的數據構成以及內容例的圖。圖7為表示虛擬機存儲器管理表311的數據構成以及內容例的圖。圖8為表示訪問控制表310的數據構成以及內容例的圖。圖9為存儲器分配處理部35的功能構成圖。圖10為表示虛擬機復制后，從虛擬機AlO初次地進行了寫入訪問的情況下的第一存儲器處理結束后的訪問控制表310的圖。圖11為表示虛擬計算機系統I的存儲器分類部21的存儲器分類處理的流程圖。圖12為表示虛擬計算機系統I的存儲器分配處理部35的存儲器分配處理的流程圖。圖13為表示虛擬計算機系統I的第一存儲器處理部63的第一存儲器處理的流程圖。圖14為表示虛擬計算機系統I的新存儲器分配處理部64的新存儲器分配處理的流程圖。圖15為表示虛擬計算機系統I的第二存儲器處理部66的第二存儲器處理的流程圖。圖16為表示虛擬機寫入訪問賦予分類值“2”的存儲器區域時的處理的圖，為示意地表示第二存儲器處理的圖。圖17為表示虛擬計算機系統I的第三存儲器處理部67的第三存儲器處理的流程圖。圖18為表示虛擬機寫入訪問賦予分類值“3”的存儲器區域時的處理的圖，為示意地表示第三存儲器處理的圖。圖19為表示虛擬機讀出訪問賦予分類值“3”的存儲器區域時的處理的圖，為示意地表示第三存儲器處理的圖。圖20為表示實施方式2所涉及的虛擬計算機系統IB的存儲器分類部21B的存儲器分類處理的流程圖。圖21為示意地表示虛擬計算機系統IB的虛擬機復制時的情況的圖。圖22為實施方式3所涉及的虛擬計算機系統IC的功能構成圖。圖23為表不空存儲器列表15的一例的圖。圖24為表示操作系統存儲器處理設定部71在虛擬機AlO啟動時，更新訪問控制表3IOC后的一例的圖。圖25為表示虛擬計算機系統IC的操作系統存儲器處理設定部71的訪問控制設定處理的流程圖。圖26為表示虛擬計算機系統IC的存儲器分配釋放處理的流程圖。圖27為用于說明虛擬機復制時的處理的圖。圖28為用于說明寫時復制處理的圖。具體實施例方式《得出本專利技術所涉及的一方式的經過》本專利技術人詳細地檢討了基于前述的現有技術而設想的虛擬機的復制方式。在該虛擬機的復制方式中，生成復制執行中的虛擬機的新的虛擬機作為執行不信賴的程序(應用程序)的執行環境。此時，將操作系統的基本程序或中間件安置于同一物理存儲器區域并由兩個虛擬機共用。并且，一方的虛擬機改變在虛擬機執行中由兩虛擬機共用的物理存儲器區域的存儲器內容時，才開始進行新獲得其他的物理存儲器并向兩虛擬機分別分配專用的物理存儲器區域的處理(寫時復制處理)。據此，能夠削減存儲器使用量。圖27以及圖28為用于說明寫時復制處理的圖。分配給虛擬機A的存儲器區域的邏輯地址一對一地向物理存儲器的物理地址映射(圖27 (I))。虛擬機的復制時，復制虛擬機A的邏輯地址生成虛擬機B。如此，存在參照相同的物理地址的多個虛擬機(圖27 (2))。如圖28所示的“寫時復制處理”中，在由任一個虛擬機進行了最初的寫入訪問時(圖28 (I))新獲得物理存儲器的物理存儲器區域并制作復制(圖28 (2))。并且，該最初進行寫入訪問的虛擬機寫入該新獲得的物理存儲器區域(圖28 (3))。也就是說，直到從任一個虛擬機進行初次的寫入訪問為止，通過由兩虛擬機共用物理存儲器區域，削減存儲器使用量。并且，由一方的虛擬機進行了初次的寫入訪問時，另一方的虛擬機能夠參照寫入訪問前的內容。本專利技術人詳細地檢討了基于如以上的現有技術而設想的虛擬機的復制方式，結果發現以下方面存在問題，即:在寫時復制處理中，存在虛擬機B無需虛擬機復制前的物理存儲器區域的內容的情況下，過量地確保物理存儲器區域。例如，在虛擬機復制前的虛擬機A中，不使用存在應用程序等的存儲器區域而構成未使用的存儲器區域的情況下，與該存儲器區域對應的物理存儲器區域中并未寫入有含義的值。在前述的寫時復制處理中，即使在一方的虛擬機寫入訪問時，另一方的虛擬機無需參照該物理存儲器區域的內容，也繼續使用物理存儲器區域并保持其內容。并且，針對這一方面，本專利技術人多次檢討后，結果發現通過判別虛擬機復制前的物理存儲器區域的內容，在另一方的虛擬機無需參照物理存儲器區域的內容時并不新獲得物理存本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.07.14 JP 2011-1553281.一種虛擬計算機系統，通過復制第一虛擬機生成一個以上的第二虛擬機，其特征在于，包括: 管理單元，在所述一個以上的第二虛擬機生成后，直到所述第一虛擬機以及所述一個以上的第二虛擬機中的任一個虛擬機針對所述第一虛擬機所能夠訪問的一個以上的各存儲器區域進行寫入訪問為止，將所述各存儲器區域作為從各虛擬機都能夠讀出訪問的存儲器區域來管理； 判別單元，在針對所述管理單元所管理的所述各存儲器區域進行所述寫入訪問的情況下，判別所述各存儲器區域是否為特定種類存儲器區域，該特定種類存儲器區域是無需為了進行該寫入訪問的虛擬機以外的虛擬機將來訪問時而事先保持該寫入訪問前的存儲器內容的存儲器區域； 第一檢測單元，檢測向所述特定種類存儲器區域的所述寫入訪問； 第二檢測單元，在由所述第一檢測單元檢測出所述寫入訪問后，對進行該寫入訪問的虛擬機以外的虛擬機要訪問該特定種類存儲器區域一事進行檢測；以及 存儲器分配單元，針對由所述第二檢測單元檢測出要訪問特定種類存儲器區域的虛擬機，新獲得存儲器區域并進行分配來作為該訪問的對象。2.按權利要求1所述的虛擬計算機系統，其特征在于， 所述判別單元，在通過所述第一虛擬機的復制生成所述一個以上的第二虛擬機時，基于表示關于該第一虛擬機內所使用的各存儲器區域的使用狀況的信息進行所述判別。3.按權利要求2所述的虛擬計算機系統，其特征在于， 表示關于各存儲器區域的使用狀況的所述信息，是區分是否該存儲器區域未使用且該存儲器區域是初始化而 被訪問的存儲器區域的信息； 所述判別單元，將未使用、且初始化而被訪問的存儲器區域，判別為特定種類存儲器區域。4.按權利要求2所述的虛擬計算機系統，其特征在于， 表示關于各存儲器區域的使用狀況的所述信息，是區分與該存儲器區域的內容相同的內容是否存在于外部的存儲單元的信息； 所述判別單元，將與外部的存儲單元內相同的內容的存儲器區域，判別為特定種類存儲器區域。5.按權利要求2所述的虛擬計算機系統，其特征在于， 所述判別單元，將所述第一虛擬機以及所述一個以上的第二虛擬機中的任一個虛擬機初次訪問時的存儲器區域的內容是由進行該訪問的虛擬機以外的虛擬機最后寫入訪問的內容也無妨的存儲器區域，判別為特定種類存儲器區域。6.按權利要求2所述的虛擬計算機系統，其特征在于， 表示關于各存儲器區域的使用狀況的所述信息，是區分該存儲器區域是否未使用的信息； 所述虛擬計算機系統還包括: 第二判別單元，基于所述信息，在通過第一虛擬機的復制生成一個以上的第二虛擬機時，判別分配給該第一虛擬機的存儲器區域是否未使用；以及 存儲器分配釋放單元，針對由所述第二判別單元判別為未使用的存儲器區域，設定為能夠檢測所述第一虛擬機以及所述一個以上的第二虛擬機之中的任一個虛擬機向該存儲器區域的訪問之后，釋放該存儲器區域的實體，隨后檢測出該虛擬機向實體被釋放的該存儲器區域的訪問時，向該虛擬機分配該存儲器區域的實體。7.按權利要求6所述的虛擬計算機系統，其特征在于，還包括: 第三檢測單元，在虛擬機的虛擬操作系統為了釋放存儲器區域而訪問存放用于管理所述虛擬機的空存儲器區域的管理信息的存儲器區域時，檢測該訪問；以及 存儲器釋放單元，在由所述第三檢測單元檢測出所述訪問時，釋放所述虛擬操作系統要釋放的所述存儲器區域的實體。8.一種存儲器管理方法，其特征在于，該存儲器管理方法是虛擬計算機系統的存儲器管理方法，該虛擬計算機系統具有管理單元、判別單元、第一檢測單元、第二檢測單元以及存儲器分配單元，且通過復制第一虛擬機生成一個以上的第二虛擬機，該存儲器管理方法包括: 管理步驟，在所述一個以上的第二虛擬機生成后，直到所述第一虛擬機以及所述一個以上的第二虛擬機中的任一個虛擬機針對所述第一虛擬機所能夠訪問的一個以上的各存儲器區域進行寫入訪問為止，所述虛擬計算機系統的管理單元將所述各存儲器區域作為從各虛擬機都能夠讀出訪問的存儲器區域來管理； 判別步驟，在針對所述管理單元所管理的所述各存儲器區域進行所述寫入訪問的情況下，所述虛擬計算機系統的判別單元判別所述各存儲器區域是否為特定種類存儲器區域，該特定種類存儲器區域是無需為了進行該寫入訪問的虛擬機以外的虛擬機將來訪問時而事先保持該寫入訪問前的存儲器內容的存儲器區域； 第一檢測步驟，所述虛擬機 計算機系統的第一檢測單元檢測向所述特定...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山本哲士，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：