가상화 기술은 하드웨어와 소프트웨어의 발전과 함께 다양한 분야에 적용되어 컴퓨팅 환경의 자원 활용성을 높이고 있다. 이와 같이 가상화 환경이 널리 사용됨에 따라서 프로세서/메모리/장치 가상화를 효과적으로 지원하기 위한 관련 연구가 진행되고 있다. 그중에서도 장치 가상화는 빈번한 입출력 워크로드를 갖는 대규모 가상 머신 환경을 지원하기 위한 핵심 기술로써 주목받고 있다. 이를 위해 기존의 연구에서 다양한 모델이 제안되었으나 장치 접근 요청에서 발생하는 모드 전환 비용에 대한 해결 방법을 제시하지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 폴링 기반의 커널 레벨 장치 가상화 기술을 제안하여 모드 전환 비용을 제거하였다. 또한, 이에 대한 프토토타입을 구현하여 높은 입출력 워크로드에서 본 폴링 기반 장치 가상화 기술의 성능 개선을 확인하였다.
Virtualization technologies have been applied in various area, and they improve the utilization of the computing resources. Accordingly, it is important to study on processor, memory, and device virtualization. Above all, the device virtualization has been attracting a core technology to support large scale virtual machines in complex I/O workloads. Even though various models for device virtualization have been proposed, there is no answer to handle mode transition cost. In this paper, we propose a I/O virtualization technology, which is the in-kernel device virtualization technology, to accelerate virtual devices in a virtual machine based on a polling scheme. And, we show experimental results on the complex storage and network workloads using our prototype implementation based on the polling scheme.
