Esplorazione dei flag dello scheduler Linux nel contesto della virtualizzazione

The aim of this thesis is to investigate how the scheduler inside the host operating system affects the computational resources assigned to a target task, which runs on a virtual machine, varying several configuration parameters. Before focusing on experiments, it is necessary to introduce various aspects, primarily some concepts of operating system and the structure of the Linux kernel that will be used in the experiments. Next, we need to focus on how scheduling works inside Linux. Finally, as last step, we need to explore the world of virtualization, which is becoming more and more relevant with the widespread of cloud computing. In Chapter 1, some basic operating system concepts and a brief overview of the Linux kernel are provided. In Chapter 2, the Linux scheduler structure is illustrated. Chapter 3 describes in detail what is meant by virtualization, its various shades and its components. Chapter 4 introduces KVM and its userspace tools, including how they were taken advantage of to run the experiments. Chapter 5 shows the many different use cases of the perf command and how it helped to collect the needed data. Finally, Chapter 6 illustrates the results of the performed experiments and offers some comments.

Lo scopo della tesi è quello di investigare su come lo scheduler all'interno del sistema operativo influenza le risorse computazionali assegnate ad uno specifico processo, il quale viene eseguito su macchina virtuale, al cambiare di diversi parametri di configurazione. Prima di concentrarsi sugli esperimenti, è necessario introdurre vari aspetti, principalmente alcuni concetti sui sistemi operativi e sulla struttura del kernel Linux, il quale sarà soggetti degli esperimenti. Successivamente, bisogna focalizzarsi su come opera lo scheduler Linux. Infine, bisogna esplorare il mondo della virtualizzazione, il quale sta diventando sempre più rilevante con la diffusione del cloud computing. Nel capitolo 1, verranno introdotti alcuni concetti base sui sistemi operativi e una breve panoramica sul kernel Linux. Nel capitolo 2, verrà illustrata la struttra dello scheduler Linux. Il capitolo 3 descriverà nel dettaglio cosa si intende per virtualizzazione, le sue varie sfaccettature e le sue componenti. Il capitolo 4 introduce KVM e i suoi strumenti utilizzabili in userspace, insieme a come sono stati utilizzati ai fini degli esperimenti. Il capitolo 5 mostra i molteplici usi di perf e come ha aiutato a prelevare i dati necessare. Infine, il capitolo 6 illustrerà i risultati degli esperimenti effettuati insieme ad alcuni commenti.