基于Linux內核的進程檢查點技術研究.pdf

1、隨著計算機技術的不斷進步，并行與分布式計算得到了飛速發(fā)展，并廣泛應用于科學計算、信息處理和移動通信，特別是高性能計算等領域。隨著系統(tǒng)規(guī)模的增長、應用程序復雜度以及運行時間增加等原因，系統(tǒng)出錯的概率大大增加。為保證系統(tǒng)的高可靠性，容錯技術被廣泛采用并且成為目前計算機研究領域的一個熱點。 軟件容錯因其具有較強的靈活性及實現(xiàn)費用低的特點，被越來越多的應用到不同領域。作為一種流行的軟件容錯機制，檢查點與恢復技術的實現(xiàn)思想是在程序正確運行

2、的過程中定期保存進程狀態(tài)、生成檢查點文件，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，將出錯進程卷回到最近的檢查點處繼續(xù)執(zhí)行。檢查點與恢復技術的實現(xiàn)模式有兩種：基于用戶級的檢查點系統(tǒng)和基于內核級的檢查點系統(tǒng)。 本文通過分析這兩種模式的檢查點系統(tǒng)實例說明了兩者各自的優(yōu)缺點。根據Linux可加載內核模塊機制提出一種基于Linux內核的進程檢查點與恢復系統(tǒng)HDCR的設計與實現(xiàn)方案，利用Linux內核線程實現(xiàn)了檢查點設置與恢復內核模塊，將此模塊加載到Linux內

3、核層以提供底層檢查點設置及進程恢復機制?；诖藘群四K在用戶層構造了一個檢查點函數(shù)庫，為用戶提供相應接口，用戶通過組合使用這些接口可以高效地實現(xiàn)具體檢查點與恢復算法。本文還提出了一種并行環(huán)境下進程同步過程實現(xiàn)算法：parallel-sync算法，確保檢查點狀態(tài)達到全局一致。 實驗結果表明，該檢查點系統(tǒng)能夠對用戶進程進行透明、高效的檢查點采取操作，并能進行無錯卷回恢復、支持用戶具體的檢查點策略。說明系統(tǒng)具有可靠性、高效性和靈活性。