高性能计算系统现在越来越多采用将许多计算节点高速互连的集群形式实现,随着集群系统的规模不断扩大,其发生故障的次数也以指数增加,系统的容错性和自我修复能力正变得极其重要。检查点作为一种有效的容错技术,在系统出现故障时能够避免程序从初始状态重新执行。通过设置检查点,进程可以从最近的检查点处恢复状态继续执行,减少故障条件下程序的执行时间。检查点机制在提高系统可靠性的同时,会引入一定的额外开销。在实际系统环境中,尤其是高性能计算系统,用增量检查点技术减少检查点开销使用得较为广泛。通常检查点每次都需要保存进程的全部信息,而增量检查点只需保存自上个检查点以来进程空间中被修改的数据,能够显著减少检查点文件大小和开销。本文对增量检查点技术进行研究,分析比较页面级增量检查点和字节级增量检查点的优缺点,采用页面级增量点,结合页面保存技术和虚拟内存区域保存技术,以内核模块的形式实现增量检查点的设置。本文利用页表项的写位判断页面是否被修改过,提出通过修改系统调用表的方法检测变化的虚拟内存区域,设计相应的虚存监控数据结构记录变化的内存区域。为了减少增量检查点卷回恢复的开销,本文将完全检查点和增量检查点结合使用,采用从后向前的顺序读取检查点文件。本文支持检测内存区域的变化,无需修改内核源代码和应用程序代码,用户使用透明。恢复时相同页面只需恢复一次,已被删除的页面不需恢复,有效减少卷回恢复的开销。