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多用户、分时共享是集群系统的基本特点之一,其主要目标是通过高效的资源管理和任务调度技术实现集群范围内资源的有效共享,从而提高资源利用率,获得高性能。
在系统内核层实现的进程迁移,可以充分利用操作系统提供的功能,全面获取进程和操作系统状态,其实现效率高并且对用户程序透明。OpenMosix正是内核层进程迁移实现的典型例子,经过多年的发展其已经实现了完善的传统进程迁移,但在OpenMosix上实现分布式共享存储则是最近一年多的事情。随着越来越多分布式共享存储应用程序在网络、数据库等各计算机领域的使用,在OpenMosix上实现和完善分布式共享存储进程的迁移显得越来越有意义。同时由于OpenMosix上的分布式共享存储才崭露头角,因此目前国内外对于该部分内容的研究甚少。本文正是基于该现状,研究和分析了OpenMosix的分布式共享存储实现过程。
本文主要研究了几个问题:共享内存进程迁移的核心问题——如何保证共享内存数据一致性问题,以及共享内存是否随进程迁移、如何迁移等其他问题。本文研究了Linux操作系统,熟悉掌握Linux进程管理以及内存管理之后,深层次的剖析了OpenMosix源代码,得出:1.OpenMosix中共享内存数据一致性实现使用急切释放一致性控制模型,在共享内存进程迁移中急切释放一致性使用无效消息协议而在线程迁移中急切释放一致性使用数据更新协议;2.共享内存迁移时,OpenMosix通过一种机制判断共享内存是否与进程强关联而决定共享内存是否迁移;3.共享内存迁移的实现是一种逻辑迁移。本文就以上实现机制做了优缺点分析评价,并且在文章最后部分设计了三部分的实验,第一部分模拟各种迁移情况验证本文中分析所得的各种机制,第二部分性能分析用来验证分析所得机制的优缺点,第三部分功能实验用来验证受OpenMosix实现机制限定的一些功能缺陷。