基于虚拟文件操作的文件检查点设置

实现分布/并行系统容错的基础是单进程检查点设置和卷回恢复技术,而对活动文件信息进行保存和恢复则是这种技术的重要方面.提出一种虚拟文件操作策略,实现了对用户文件的检查点设置,有效地解决了发生故障时用户文件内容与进程全局状态的不一致的问题.该方法通过文件块式管理、检查点分布操作等技术,使得在空间开销、正常运行时间、恢复时间等性能指标上优于其他方法,并且具有对用户透明、可最大限度地保留已完成工作的特点.     

WindowsNT环境下的进程检查点设置与回卷恢复

阐述了WindowsNT环境下应用程序的检查点设置与回卷恢复机制,并介绍了设计和实现的检查点设置与恢复工具WinNTCkp.WinNTCkpt采用标准WindowsAPI函数,通过代码动态注入和对系统调用进行包裹的方法进行检查点设置与回卷恢复。与同类工具相比,WinNTCkpt具有不需修改应用程序源代码,不需对应用程序进行重新编译或连接,支持对用户文件内容的检查设置与回卷恢复的特点。WinNTCkpt是正在研制开发的高可用性机群计算环境的核心,也是在机群环境下实现进程迁移和负载平衡的技术基础。     

基于Linux内核的进程检查点系统设计与实现

作为一种流行的软件容错机制,检查点与恢复技术的实现模式有两种:用户级和系统级.首先阐述了两者的区别,然后根据Linux可加栽内核模块机制提出了一种基于Linux内核的进程检查点与恢复实现方法.利用Linux内核线程实现了检查点与恢复内核模块,并基于此内核模块在用户层构造了一检查点函数库,为用户提供了相应接口.用户通过组合使用这些接口可以高效地实现具体检查点与恢复算法.     

一种基于检查点的卷回恢复与进程迁移系统*

ChaRM是一种并行程序后向故障恢复与进程迁移系统.它不仅实现了对工作站机群系统瞬时故障的恢复,而且通过检查点设置时的Mirror存储技术和进程迁移技术,实现了对机群系统结点永久故障的恢复,并支持系统软硬件的在线维护、处理机资源的排他/限时使用和动态负载平衡等功能.文章主要介绍ChaRM系统的检查点设置与回卷恢复、进程迁移等实现技术,并给出了部分性能评测结果.     

支持文件迁移的Linux检查点机制的实现

在BLCR系统的基础上实现一种支持进程打开文件迁移的检查点机制,给出该机制的总体框架、关键技术、进程打开文件保存恢复、状态保存和恢复的流程。实验结果表明,该机制支持多线程、信号、进程打开文件及管道等的保存与恢复,无需重编译内核,对用户具有良好的透明性。     

Windows NT进程检查点系统NTckpt的设计与实现

设置进程检查点是保存和恢复进程运行状态的重要技术，是实现客错、卷回调试和进程迁移的重要手段。介绍了Windows NT操作系统的进程状态，以及基于该操作系统的进程检查点系统NTckpt的实现原理。NT ckpt实现了完全一致恢复用户地址空间，保汪了地址空间中动态分配数据区域的正确恢复。     

ATC中FDP集群进程检查点的研究与实现

针对空中交通管制系统(ATC)中对飞行数据集群处理的可靠性要求,提出了一种基于Linux的用户级进程检查点设置与恢复方案.对基于该Linux用户级的进程检查点的飞行数据集群处理的各个主要模块进行了介绍,在此基础上给出了系统设计框架.从进程的初始化数据段、堆、栈和打开的文件的保存与恢复,给出了该方案的详细实现方法.该进程检查点设置与恢复方案不但可以在主机崩溃重启后恢复进程在重启前的运行状态,更重要的是可以在分布式系统通过进程迁移将保存的进程检查点迁移到其它主机运行,从而有效的提高系统的可靠性,减少运算损失.     

Linux下系统V共享内存的保存与恢复

设置检查点是保存和恢复进程运行状态的一种重要技术,是实现容错、卷回调试和进程迁移的重要手段。本文研究了全透明检查点系统Epckpt在系统Ⅴ共享内存方面的实现方法和不足,给出了自己的改进,从而更好地实现了系统Ⅴ共享内存的保存与恢复。     

Minix进程检查点机制的实现

通过将进程用户栈和核心上下文数据存入数据段，可把与检查点有关的进程上下文简化为用户级寄存器上下文和用户数据段。检查点机制的状态检查操作就是将进程在该运行时刻的用户级寄存器上下文和用户数据段保存到检查点文件中，状态操作是状态检查的递操作，文章给出了Minix进程检查点机制的核外实现技术，并对该实现技术作了适当的优化。     

支持数据库访问的进程检查点技术研究与实现

现有的检查点技术不支持socket连接的恢复,也没有将进程恢复和数据恢复结合起来,因此不能支持含有数据库访问的应用程序.本文提出一种支持含有数据库访问的进程检查点技术.对于含有数据库访问的应用程序,在设置进程检查点之前,先设置数据库检查点,获取当前数据库的系统改变号SCN,然后生成进程检查点.当程序从进程检查点处恢复运...     

Chip Multithreaded Consistency Model

Multithreaded technique is the developing trend of high performance processor. Memory consistency model is essential to the correctness, performance and complexity of multithreaded processor. The chip multithreaded consistency model adapting to multithreaded processor is proposed in this paper. The restriction imposed on memory event ordering by chip multithreaded consistency is presented and formalized. With the idea of critical cycle built by Wei-Wu Hu, we prove that the proposed chip multithreaded consistency model satisfies the criterion of correct execution of sequential consistency model. Chip multithreaded consistency model provides a way of achieving high performance compared with sequential consistency model and easures the compatibility of software that the execution result in multithreaded processor is the same as the execution result in uniprocessor. The implementation strategy of chip multithreaded consistency model in Godson-2 SMT processor is also proposed. Godson-2 SMT processor supports chip multithreaded consistency model correctly by exception scheme based on the sequential memory access queue of each thread.     

基于长并行距离优先的确定性多线程调度

随着多核技术的不断发展,多线程技术更加广泛地应用于计算机软件中.但由于执行的不确定性,多线程程序的排错和调试存在着很大的困难.确定性多线程系统可以使多线程程序以确定的方式执行,即多次执行同一个多线程程序的顺序和结果是相同的,这可以大大简化多线程程序的排错和调试.但是,确定性多线程系统会导致多线程程序性能的下降.本文提出一种基于长并行距离优先的确定性多线程调度算法,优先执行并行距离长的线程,减少线程总体等待时间,从而提高多线程程序的效率.实验结果表明,本文方法可以使多线程程序的性能提升10%,并且具有很好的可扩展性.     

多线程应用程序调试技术

对多线程应用程序进行调试是一项具有挑战性的任务。多线程应用程序采用的互斥、同步技术使得调试时查看程序运行状态变得困难,线程的时序和多个线程间的交叉执行增加了程序调试的复杂性。采用适用于调试多线程应用程序的通用技术,并结合Visual Studio调试器提供的工具可以有效调试多线程应用程序。     

Graphs for Mining-Based Defect Localization in Multithreaded Programs

Trends in modern multicore architecture design requires software developers to develop and debug multithreaded programs. Consequently, software developers must face new challenges because of bug patterns occurring at runtime and due to the non-deterministic behavior of multi-threaded program executions. This calls for new defect-localization techniques. There has been much work in the field of defect localization for sequential programs on the one side and on the localization of specific multithreading bugs on the other side, but we are not aware of any general technique for multithreaded programs. This paper proposes such an approach. It generalizes data mining-based defect-localization techniques for sequential programs. The techniques work by analyzing call graphs. More specifically, we propose new graph representations of multithreaded program executions as well as two mining-based localization approaches based on these representations. Our evaluation shows that our technique yields good results and is able to find defects that other approaches cannot localize.     

多线程技术的现状与前景展望

这几年,多线程计算机得到了较大的发展,也得到了越来越多的关注。本文在分析了多线程概念以及多线程计算机发展历史后,对多线程计算机的研究和开发现状、技术途径发展前景进行了较为系统的介绍,并对其中的关键技术问题展开了探讨。     

多线程环境的高效内存分配技术

介绍了一种新的多线程内存分配技术（NIXMalloc）的设计和实现,提出了两种高效的分配策略及其自适应调优方法,有效地提高多线程应用程序的内存管理性能;其中Local分配策略对超级块对象Span进行了线程私有化,基于超级块对象为单位的垃圾回收和内存布局调整使多线程性能更优越;Global分配策略采用了自适应调优方法,在动态检测应用程序内存使用情况的基础上进行内存预取和线程缓存限值的动态调整;实验证明NIXMalloc可改善内存管理性能,提高吞吐量,同时降低内存使用量;在多线程应用系统中能获得较好的时空效率。     

一个基于.NET的多线程信息提取框架

异构环境的信息提取技术在企业应用集成中有着很大的作用。介绍了.NET环境的多线程程序设计技术,分析了多线程信息提取框架的需求,提出了基于Mediator/Wrapper的多线程信息提取框架的架构模型,详细阐述了该框架的设计与实现,并分析了.NET中的线程中止方法Abort()的缺陷和改进方法。该框架的可以应用在很多领域,它的优点体现在性能、持续反馈和坚持最大响应时间上。     

基于线程调度顺序控制的多线程程序测试

随着多核技术越来越普及,多线程程序的编程也越来越流行。但是多线程程序的正确性问题已经严重影响软件可靠性,且现有的测试技术不能很好地满足多线程程序的需求。本文重点研究多线程程序中最常见的一种bug,即数据竞争,提出一种基于线程调度顺序控制的测试方法。该方法混合静态方法和动态方法,能够有效地找到多线程程序中存在的数据竞争,且能够区分出哪些数据竞争是有害的,需要程序员优先修复。实验结果显示,对于数据竞争的触发概率,本文的方法使其平均从0.53%提高到79.2%,且本文所引入的运行时开销平均只有80%,与相关方法所引入370%的开销相比更优。     

Information flow control in multithread applications based on access control lists

Information flow control models prevent information leakage during the execution of an application. We developed a model OORBAC to control information flows in object-oriented systems. Soon after the development of OORBAC, we identified that the model cannot solve the problems induced by multithreaded applications. We thus adapted the concepts of OORBAC to develop a new information flow control model. It offers the features of OORBAC and solves the problems induced by multithread object-oriented applications. The new model is named MtACL (information flow control model for multithreaded object-oriented applications based on access control lists). The multithreaded problems solved by MtACL include the shared memory problem, the non-interference problem, and the combination leakage problem. This paper presents MtACL and proves that the model solves the multithreaded problems.     

基于共享Cache多核处理器的Hash连接优化

针对目前主流的多核处理器,研究了基于共享缓存多核处理器环境下的数据库Hash连接优化.首先提出基于Radix-Join算法的Hash连接多线程执行框架,通过实例分析了影响多线程Radix-Join算法性能的因素.在此基础上,优化了Hash连接多线程执行框架中的各种线程及其访问共享Cache的性能,优化了聚集连接时Hash连接算法的内存访问,并分析了多线程聚集划分的加速比.基于开源数据库INGRES和EaseDB,实现了所提出的连接多线程执行框架,在实验中测试了多线程Hash连接框架的性能.实验结果表明,该算法可以有效解决Hash连接执行时共享Cache在多线程条件下的访问冲突和处理器负载均衡问题,极大地提高了Hash连接性能.