【摘要】：傳統(tǒng)計算機體系結(jié)構(gòu)中，操作系統(tǒng)內(nèi)核作為最底層軟件，一旦崩潰將導(dǎo)致整個系統(tǒng)失敗，所有運行其上的應(yīng)用程序都將失去維護自身狀態(tài)和繼續(xù)運行的機會。在傳統(tǒng)的進程恢復(fù)技術(shù)中，有些需要周期性地記錄進程的狀態(tài)，在系統(tǒng)崩潰發(fā)生后將進程回滾到一個可用的狀態(tài)，但這種技術(shù)不僅開銷太大，而且無法恢復(fù)進程至崩潰時的執(zhí)行狀態(tài)（最后狀態(tài)），對于許多實時和交互式應(yīng)用而言沒有實用價值。有些恢復(fù)技術(shù)需要修改大量的系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用程序代碼，透明性很差，而且在系統(tǒng)內(nèi)核崩潰之后很難保證他們還能運行，系統(tǒng)不穩(wěn)定，沒有安全性。 針對以上問題，本文在研究相關(guān)技術(shù)之后，，提出了一種基于Xen的進程保持與恢復(fù)系統(tǒng)，XenPR（Xen Process Recover）。該系統(tǒng)利用Xen虛擬機管理器的隔離特性，在操作系統(tǒng)主內(nèi)核之外維護一個可運行的小型內(nèi)核，小內(nèi)核可以在主內(nèi)核崩潰后接管運行其上的進程，XenPR利用Xen VMM比之Guest OS高一運行等級的優(yōu)勢，可以較容易的獲取進程的執(zhí)行狀態(tài)，以此把進程狀態(tài)信息保存成可執(zhí)行文件，并支持在主內(nèi)核重啟之后通過此文件繼續(xù)運行該進程。 XenPR平時處于假死狀態(tài)，且被隔離保護起來，在系統(tǒng)正常運行中不占用系統(tǒng)資源，耗資少且隔離性和安全性比較高，而且XenPR通過Xen VMM可以比較方便的查看和獲取Guest OS的環(huán)境，不需要去修改大量的Guest OS內(nèi)核和應(yīng)用程序代碼，具有較高的透明性，相關(guān)實驗證明，XenPR可以減少系統(tǒng)失敗造成的計算損失，提高程序運行時的可靠性和可用性。
【圖文】：

虛擬化不需要修改操作系統(tǒng)，也不需要硬令的虛擬化技術(shù)。采用全虛擬化技術(shù)的 V硬件環(huán)境完全相同，任何已有的操作系統(tǒng)虛擬化的 VMM 上。全虛擬化技術(shù)的優(yōu)點戶操作系統(tǒng)的內(nèi)核，但是它付出的代價是的方法來彌補 x86 固有的虛擬化漏洞難度用“代碼掃描”讓 VMM 實時地監(jiān)控并采用“動態(tài)指令重寫”的方法來動態(tài)修改M 的操作，以此來化解這個難題。雖然時開銷較大，這是這種方法的最大弊端�；夹g(shù)的典型虛擬機 VMware 為例。由于以通過直接執(zhí)行和二進制翻譯(Binary 何 x86 操作系統(tǒng)的虛擬化，以此可以彌補圖 2.1 所示。

圖 2.2 x86 架構(gòu)的準(zhǔn)虛擬化化擬化包括 Intel Virtualization Technology 都為 CPU 增加了新的執(zhí)行模式——Root 式下，而 Root 模式處于 Ring 0 的下一層，3 所示，在 Hypervisor 上自動執(zhí)行特權(quán)和敏化技術(shù)。客戶操作系統(tǒng)的狀態(tài)保存在 VT-擬機控制結(jié)構(gòu)）或者 AMD-v(Virtual Mach持這兩種技術(shù)的 CPU 是從 2006 年才開始才包含這些硬件輔助的虛擬化功能。擬化技術(shù)的提出大大簡化了 VMM 的設(shè)計管理的力度和靈活度，相比之 VMware 那樣提高了系統(tǒng)的性能。由于 Hypervisor 到客，而且還需要嚴格的編程模式，所以第一代
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP302

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 董耀祖;周正偉;;基于X86架構(gòu)的系統(tǒng)虛擬機技術(shù)與應(yīng)用[J];計算機工程;2006年13期

本文編號：2652858