基于Linux的会话断点保存与恢复软件

基于blcr软件,在Linux内核层,设计会话断点保存与恢复软件。该软件可在同一个会话内、进程间实现同步断点保存与恢复,无须改变进程间的相互依赖关系。应用结果表明,将该软件集成到Torque/Maui集群管理和调度系统中,可对用户运行程序进行透明的断点保存与恢复。

第 3卷第 8期 6V1 o. 36

计

算

机

工

程

21 00年 4月Aprl i 201 0

N o. 8

Co mp t rEn i e rn u e gn e i g

软件技术与赘掳 【库

文章编号： oo_48 0 )—帅4—0文献标识码：A 10_32( 1 o 2 o8 3 3

中圈分类号： P9 T 33

基于 Ln x的会话断点保存与恢复软件 iu管文，裴尔明，石京燕，孙功星(一科学院高能物理研究所计算中心，北京 10 4 )【{鸟 0 0 9

摘

要：基于 bc软件，在 Lnx内核层，设计会话断点保存与恢复软件。该软件可在同一个会话内、进程问实现同步断点保存与恢复， l r i u

无须改变进程间的相互依赖关系。应用结果表明，将该软件集成到 T ru/ u集群管理和调度系统中，可对用户运行程序进行透明的断 oq e Ma i点保存与恢复。

关健诃：断点保存；断点恢复；Lnx内核 i u

S s in Ch c p i tPr s r a i n a d Re o e y S fwa e e so e k on e e v to n c v r o t rBa e n nux s d o LiGUAN e, W n PEIErmi g S ig y n S - n, HI n -a, UN n i g J Go g xn

( mp t gC ne,n tueo ihE eg h s sC iee ae f ce csB in 00 9 Co ui e t Istt f g nryP yi, hns d myo ine, e ig10 4 ) n r i H c Ac S j

[ btat ae i f a, ipp r rp ss e g s es n hc p i r e a o d eo e f a e oe ee o i x A s c]B s o b r o w r t s ae o oe d s n ss o ek o t e r t na cv r s t r o t r l l f n . r d n e st e h p i i c np sv i n r y o w e n h c v L uTh o t r a e lz s n hr n u h c p i t p e e v to a d r c v r n t e s me s s i n n r c s .I a n t c a g h t a e s fwa e c n r a ie y c o o s c e k o n r s r a i n n e o e i a e s o a d p o e s

t n o h n e t e mu u l y h cd p n e c e a i n h p b t e r c s e .Ap i ai n r s ls s o t a t i tgr t s t i o t r e i t o q eM a i c u t r ma a e n n e e d n y r lto s i ewe n p o e s s pl to e u t h w h t i n e a e h s s fwa n o T r u/ u l se n g me t a d c s he u i g s se c d l y t m, t a e l e c e k o n r s r a i n a d r c v r a s r n l o s ro e ai n p o e r . n i c n r ai h c p i tp e e z v t n e o e y t n pa e ty f ru e p r to r c du e o r

[ e o d]c ek o t rs v t n c ek o teo e; i x e e K y r s hc p i ee a o;hc p i cv r Ln r l w np r i nr y u k n

1概述会话断点保存与恢复软件作为一种基础技术，在高性能科学计算中有着广泛需求。它可定期备份系统进程和会话， 在操作系统的进程和会话非预期失败时，作为一种错误恢复机制恢复进程和会话，且可实现进程抢占调度、进程迁移等高级功能，保障系统服务质量。

用户是利用系统调用接 1来访问内核信息的。用户通过 3系统调用接口调用内核模块的功能，实现对会话断点的保存和恢复。系统通过这些调用接口在用户空间与内核空间传递调用信息，以及返回调用结果。用户库是一个链接库，该链接库实现特别的函数触发会话中的进程，进行自我断点保存

和恢复。运行在内核空间的内核模块是会话断点保存与恢复软件的核心，它接收用户调用接 1发出的会话断点的保存与 3恢复请求，执行对进程运行信息的断点保存和恢复工作。

目前，国内外已开发出一些会话断点保存与恢复软件， 如 bcI】l c p”。 lr,i k tj虽然 be等的内核层会话断点保存与恢 I b i r复软件能实现单进程的断点保存和恢复，但它不能实现组进程的同步断点保存和恢复，所以，它们对于现在普遍使用的

3会话断点保存与恢复软件实现31系统调用接口 . 会话断点保存与恢复软件通过覆盖内核的零号系统调用实现 2种系统操作：会话断点的保存

和会话断点的恢复。用户通过调用会话断点的保存操作触发内核模块，将一个会话的运行信息保存在断点保存文件中。通过调用会话断点的恢

多进程用户程序有些无能为力。l cp i kt等用户层的会话断点保 b存与恢复软件由于对用户程序不具有透明性，因此使用时往往需要改变用户程序的编码，会给用户带来很大不便。本文设计并实现基于 Ln x操作系统的会话断点保存与恢复软 iu件，它不依赖应用层，对用户程序具有透明性，可以在不修改用户程序的情况下实现对用户运行进程的断点保存和

复操作从一个断点保存文件恢复一个会话。其中，会话断点的保存操作的主要参数是会话标志符 S sind和断点保存 es i o文件名；会话断点恢复操作的主要参数是断点保存文件名。 32用户库 .由于内核导出的函数有限，因此在内核中直接保存其他进程的运行信息困难很大，最重要的是很难保证在断点保存

恢复。

2系统结构基于 Lnx的会话断点保存与恢复软件主要由 3个模块组 iu成：系统调用接 1 3,用户库和内核模块。系统结构如图 1所示。

和恢复时进程的同步。为了降低系统复杂度，本文采用使进基金项目：国家自然科学基金资助重点项目(0 104F 23 4 9920/ 00) 0

作者简介：管文(91,男， 18一)博士研究生，主研方向：高性能集群计算，网格计算；裴尔明，博士；石京燕，博士研究生；孙功星，研究员、博士生导师

图 1系统结构

收稿日：20— 1 6期 0 9 1— 1

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