基于異步檢查點(diǎn)的動(dòng)態(tài)軟件升級(jí)系統(tǒng).pdf

1、軟件的編寫在發(fā)布之初是不可能接近完美的，其必然出現(xiàn)諸如安全漏洞、設(shè)計(jì)缺陷、程序bugs，以及尚未添加的將來需要擴(kuò)展的新功能特性，因此周而復(fù)始的更新修復(fù)已經(jīng)成為當(dāng)前信息時(shí)代中軟件持續(xù)使用的必然需求。通常，軟件的完整更新一般需要程序停止運(yùn)行，在補(bǔ)丁完成之后再次重啟程序，以達(dá)到新版本的狀態(tài)。然而，程序短暫的停止對(duì)于一些高可用性的軟件例如服務(wù)器軟件來說是不可接受的，失去可用性很有可能使其在這短暫的時(shí)間內(nèi)受到很大的損失。
　　為了解決以上問

2、題，提出了動(dòng)態(tài)軟件更新（Dynamic Software Update，簡稱DSU），并且它成為了目前急切需要的新技術(shù)。在動(dòng)態(tài)軟件更新當(dāng)中，多線程支持又是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，因?yàn)榫€程執(zhí)行相同的函數(shù)并試圖修改相同的數(shù)據(jù)，這樣很難保證數(shù)據(jù)的一致性。在多線程編程模式被廣泛應(yīng)用的今天，設(shè)計(jì)了一種基于異步檢查點(diǎn)的動(dòng)態(tài)升級(jí)機(jī)制，能夠避免更新過程中線程間的死鎖問題，并且在不停止程序運(yùn)行的前提下實(shí)施動(dòng)態(tài)更新。為了將檢查點(diǎn)代碼插入到正在運(yùn)行的程序中，DSU系統(tǒng)

3、采用了動(dòng)態(tài)插樁的技術(shù)，在待更新軟件中動(dòng)態(tài)插入輔助升級(jí)的代碼，采用二進(jìn)制重寫技術(shù)實(shí)現(xiàn)函數(shù)的間接跳轉(zhuǎn)，利用堆棧重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行映射完成軟件的動(dòng)態(tài)升級(jí)。在Linux環(huán)境下，主要使用ptrace調(diào)試函數(shù)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)DSU系統(tǒng)，它能夠?qū)⒏逻M(jìn)程附在軟件的運(yùn)行進(jìn)程上，作為一個(gè)監(jiān)視器來管理動(dòng)態(tài)升級(jí)的應(yīng)用。
　　測(cè)試結(jié)果表明，DSU系統(tǒng)能夠以很小的時(shí)間開銷在不停止軟件正常運(yùn)行的前提下完成運(yùn)行軟件的動(dòng)態(tài)更新，使運(yùn)行軟件以新版本的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行，并同時(shí)確保