跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.231.230.177) 您好!臺灣時間:2021/07/28 20:18
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳義軒
研究生(外文):Yi-Hsuan Chen
論文名稱:多重工作情境快速回復機制的設計與實作
論文名稱(外文):Design and Implementation of a Fast Suspend/Resume Mechanism of Multiple Working Scenarios
指導教授:馮立琪馮立琪引用關係
指導教授(外文):Li-Chi Feng
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:資訊管理研究所
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:多重工作情境系統回復Linux一致性
外文關鍵詞:system recoverymulti-working scenarios
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:150
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
隨著電腦技術的進步,逐漸改變了人類的生活習慣,愈來愈多的資料透過電腦來操作、儲存。加上作業系統的發展愈趨成熟,應用程式也跟著愈來愈複雜,人們在操作電腦時往往會針對某方面開啟一些應用程式,例如文書處理、簡報製作、收發信件、瀏覽網頁等等。
而當系統關機時,系統執行的應用程式和狀態就會消失,下次開機時使用者需要再重新打開這些應用程式,造成時間的浪費。此外,系統開機時間過長,也會造成使用者操作上的不便,利用Software Suspend的技術可將工作環境儲存,在下次開機時迅速回到原有的工作狀態,節省了許多寶貴的時間,以及電源的消耗,而且不需要硬體的支援。
由於社會的多元化,人們的日常生活中包含了許多不同性質的活動,如投資理財、休閒娛樂、研發工作等,因此形成工作情境的概念。而在電腦上也開發出有許多不同的應用程式,當人們使用電腦時往往會針對不同情境而去開啟不同的應用程式。如何在多重工作情境的狀態下,快速的儲存或回復原有的工作狀態也成了一個重要的議題,但目前Software Suspend的設計只能儲存並回復單一工作情境。
在本論文中,我們在Linux上設計了一個多重工作情境的快速回復機制,可儲存多個版本的工作環境,讓使用者能方便迅速的回到所需的工作狀態。針對可能產生檔案系統的不一致性問題,我們也提出了解決的方法。經過我們初步的效能評估,系統已能正確有效的運作。

關鍵詞:Linux、系統回復、多重工作情境
In the past years, computers have become more and more powerful. It changes people’s life. The applications above OS become more and more complex. It costs plenty of time to start those applications. In common occasion, user will open many applications for some purposes, like editing, prepare report, WEB surfing, etc. That causes the appearance of working scenarios.
If the system powered off, any previous executing processes and system states will disappear. User need to restart them after next boot. It causes time wasting and inconvenient. When user starts the system, it is expected to be restored to the previous system environment as quickly as possible.
The diversification of the society makes the computer play an important role of people’s life. There comes many working scenarios, including investment, entertainment, development, etc. Software suspend helps store one working environment and needs no hardware support, but it can only store one working scenarios.
This research proposes the Fast Suspend/Resume Mechanism of multi-working scenarios on Linux. Our system store many versions of the suspend image that help user to return to the previous working environment more conveniently. Besides, we solved the filesystem consistency problem that multi-startup versions may bring. Evaluations show that our system can now work properly.

Keywords:Linux、system recovery、multi-working scenarios
目 錄

誌謝 iii
摘要 iv
Abstract v
目 錄 vi
圖目錄 viii
表目錄 x

Chapter 1. 緒論 1
1.1 動機 1
1.2 貢獻 2
1.3 論文架構 2
Chapter 2. 相關研究 3
2.1 系統錯誤回復 3
2.2 預設工作系統的快速啟動 7
Chapter 3. Linux Software Suspend 2 11
3.1 Software Suspend 2簡介 11
3.2 Software Suspend & Resume 12
3.3 Software Suspend 2的限制 16
Chapter 4. Linux Filesystem 17
4.1 Linux Filesystem簡介 17
4.2 Caches 22
4.2.1. Inode Cache 22
4.2.2. Dentry Cache 23
4.2.3. Buffer Cache、Page Cache 26
4.3 掛載檔案系統 28
Chapter 5. 系統設計與實作 31
5.1 原始設計 31
5.2 縮減Image大小 31
5.3 儲存多個工作情境 32
5.4 Filesystem Consistency 36
5.4.1. Meta Data Consistency 39
5.4.2. Caches Consistency 41
Chapter 6. 效能評量 44
6.1 實驗環境介紹 44
6.2 Filesystem Consistency 44
6.3 系統開機時間 46
Chapter 7. 結論與未來工作 51

參考文獻 53

圖目錄
圖 2-1 Process flashback 5
圖 2-2 Nooks architecture diagram[19] 6
圖 2-3 Linux開機時間分析[17] 9
圖 3-1 Image資料結構 12
圖 3-2 Suspend流程 13
圖 3-3 Page maps 14
圖 3-4 觸發suspend 14
圖 3-5 Suspend stage 15
圖 3-6 系統resume流程 16
圖 4-1 Linux File System 架構 18
圖 4-2 Ext3 disk data block資料結構 19
圖 4-3 Ext3 memory資料結構 20
圖 4-4 Inode cache操作 23
圖 4-5 Dentry object關係圖 25
圖 4-6 Dentry cache操作 25
圖 4-7 儲存buffer的buffer page 27
圖 4-8 掛載root filesystem 29
圖 4-9 Mount_root()流程 30
圖 4-10 掛載檔案系統 30
圖 5-1 縮減image 32
圖 5-2 Swap Area Descriptor 33
圖 5-3 調整image於swap area中存放的位置 35
圖 5-4每個image加入註解 35
圖 5-5 設定image版本和位置 36
圖 5-6 Filesystem consistency檢查 37
圖 5-7 利用ext3_sync_super更新superblock 40
圖 5-8 Caches關係圖 42
圖 5-9 Interactive between process & files 43
圖 5-10 Cache清除流程 43
圖 6-1 檔案系統發生不一致 45
圖 6-2 正常開機 46
圖 6-3 系統startup時間 47
圖 6-4 系統startup時間 48
圖 6-5 系統shutdown時間 49

表目錄
表 2-1 Swsusp與software suspend2之比較 9
表 4-1 Disk and memory資料結構 21
表 4-2 Buffer cache和page cache的使用[7] 28
表 5-1 Swap area管理函式 34
表 5-2 Ext3 Memory and Disk data structure 38
表 6-1各情境啟動效能比較 48
[1]A. Chou, J. Yang, B. Chelf, S. Hallem, and D. Engler, An Empirical Study of Operating System Errors, In Proceedings of the 18th ACM Symposium on Operating Systems Principles, Oct. 2001.
[2]ACPI, http://www.acpi.info/.
[3]Arnaud Albinet, Jean Arlat, and Jean-Charles Fabre, Characterization of the Impact of Faulty Drivers on the Robustness of the Linux Kernel, 2004 IEEE.
[4]Arnaud Albinet, Jean Arlat, and Jean-Charles Fabre, Characterization of the Impact of Faulty Drivers on the Robustness of the Linux Kernel, 2004 IEEE.
[5]Bryan Henderson, Linux Loadable Kernel Module HOWTO, January 12, 2005.
[6]CELinux, http://tree.ceLinuxforum.org/pubwiki/moin.cgi/BootupTimeWorkingGroup.
[7]Daniel P. Bovet, Marco Cesati, Understanding the Linux Kernel, 2nd Edition, December 2002.
[8]Edward Mirielli, Linda Webster, and Mike Lynn Department of Mathematical Sciences Westminster College, Fulton MO, Developing A Multi-boot computing Environmentand Preparing for Deployment To Multiple Workstations Using Sysmantec Ghost: A Cookbook Approach, 2005 by the Consortium for Computing Sciences in Colleges.
[9]Flavio Junqueira, Ranjita Bhagwan, Keith Marzullo, Stefan Savage, Geoffrey M. Voelker, The Phoenix Recovery System:Rebuilding from the ashes of an Internet catastrophe, USENIX Association, May 18–21, 2003.
[10]George Candea and Armando Fox, Crash-Only Software, USENIX Association HotOS IX, May 18–21, 2003.
[11]George Candea, Shinichi Kawamoto, Yuichi Fujiki, Greg Friedman, Armando Fox. Microreboot . A Technique fo r Cheap Recovery 2004.
[12]Intel Corporation、Microsoft Corporation, Advance Power Management(APM) BIOS Interface Specification Revision 1.2, February 1996.
[13]iPAQ familiar project, http://familiar.handhelds.org/.
[14]Improving the performance of your User Mode driver, http://www.jungo.com/umpi.html.
[15]Introduction to the WDF User Mode Driver Model, http://www.microsoft.com/taiwan/whdc/driver/wdf/UMDF_Intro.mspx.
[16]Kernel Summit: Software suspend, the 2004 Kernel Summit.
[17]Kernel Summit: kexec and fast booting, the 2004 Kernel Summit.
[18]Michael M. Swift, Muthukaruppan Annamalai, Brian N. Bershad, and Henry M. Levy, Recovering Device Drivers.
[19]Michael M. Swift, Brian N. Bershad, and Henry M. Levy, Improving the Reliability of Commodity Operating Systems, ACM, 2003.
[20]Peter Chubb, Linux Kernel Infrastructure for User-Level Device Drivers, January, 2004.
[21]R. Short, Vice President of Windows Core Technology, Microsoft Corp, private communication, 2003.
[22]Software suspend, http://softwaresuspend.berlios.de/.
[23]Sudarshan M. Srinivasan, Srikanth Kandula, Christopher R. Andrews, and Yuanyuan Zhou, Flashback: A Lightweight Extension for Rollback and Deterministic Replay for Software Debugging, USENIX 2004.
[24]Wanghong Yuan, Klara Nahrstedt, Energy-Efficient Soft Real-Time CPU Scheduling for Mobile Multimedia Systems, ACM SOSP, October, 2003.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top