【摘要】：新型非易失存儲(chǔ)器提供了高訪問(wèn)速度,大容量,字節(jié)訪問(wèn)粒度,以及非易失等特性。這些特性將為容錯(cuò)帶來(lái)新的機(jī)遇。本文提出了基于非易失存儲(chǔ)器的細(xì)粒度檢查點(diǎn)。我們?cè)诂F(xiàn)有操作系統(tǒng)內(nèi)核的存儲(chǔ)管理模塊中加入了針對(duì)非易失存儲(chǔ)器的管理,同時(shí)提供了一個(gè)非易失堆以供上層應(yīng)用進(jìn)行快速的內(nèi)存分配和對(duì)相關(guān)對(duì)象(或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))的檢查點(diǎn)備份。為了實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度檢查點(diǎn),我們將不同的對(duì)象(或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))分布在不同的虛擬頁(yè)面中,并利用硬件提供的頁(yè)保護(hù)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)修改的監(jiān)控。在此系統(tǒng)中,兩個(gè)處于不同虛擬頁(yè)面中的對(duì)象(或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))有可能處于同一個(gè)物理頁(yè)面中。對(duì)一個(gè)對(duì)象的修改將不會(huì)影響到對(duì)另一個(gè)對(duì)象的監(jiān)控。以上機(jī)制使我們能夠?qū)π∮谝粋�(gè)頁(yè)面的修改進(jìn)行監(jiān)控。和傳統(tǒng)的基于頁(yè)面粒度的檢查點(diǎn)工作相比,我們的機(jī)制可以有效的減少檢查點(diǎn)拷貝的數(shù)據(jù)量,從而更好的利用存儲(chǔ)器帶寬,提升性能。
[Abstract]:New non-volatile memory provides high access speed, large capacity, byte access granularity, and non-volatile features. These features will open up new opportunities for fault tolerance. In this paper, a fine-grained checkpoint based on nonvolatile memory is proposed. We have added non-volatile memory management to the storage management module of the existing operating system kernel. A nonvolatile heap is also provided for fast memory allocation and checkpoint backup of related objects (or data structures) for upper layer applications. In order to realize fine-grained checkpoint, we distribute different objects (or data structures) in different virtual pages, and use the page protection mechanism provided by hardware to monitor the data modification. In this system, two objects (or data structures) in different virtual pages may be in the same physical page. Changes to one object will not affect monitoring of another object. The above mechanism enables us to monitor changes that are smaller than one page. Compared with the traditional checkpoint work based on page granularity, our mechanism can effectively reduce the amount of checkpoint copy data, thus making better use of memory bandwidth and improving performance.
【作者單位】： Science
【基金】：Project supported by the National High-Tech R&D Program(863)of China(Nos.2012AA01A301,2012AA010901,2012AA010303,and 2015AA01A301) the Program for New Century Excellent Talents in University the National Natural Science Foundation of China(Nos.61272142,61402492,61402486,61379146,and 61272483) the Laboratory Pre-research Fund(No.9140C810106150C81001) the State Key Laboratory of High-End Server&Storage Technology(No.2014HSSA01)
【分類號(hào)】：TP333

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本文編號(hào)：2311255