Slide 1
Slide 1 text
Обобщённая теория восстановления
деревьев процессов: подводные
камни checkpoint/restore
Николай Ефанов
МФТИ(ГУ)
So/ware Engineering Conference Russia
November 14-15, 2019. Saint-Petersburg
Slide 2
Slide 2 text
Checkpoint-Restore
2
Host 1 Host 2
сохранить возобновить
Slide 3
Slide 3 text
Применение
1. Живая миграция
2. Технологии контейнерной виртуализации
3. Восстановление после сбоев
4. Отложенная отладка
5. Обновления ядра ОС «на лету»
6. Ускорение загрузки приложений
7. Пауза в играх J
3
Slide 4
Slide 4 text
Подзадача: восстановить дерево
процессов:
4
Slide 5
Slide 5 text
Подзадача: восстановить дерево
процессов…решение:
5
Slide 6
Slide 6 text
Подзадача: восстановить дерево
процессов…
1. Профилировка
+ простота и истинность измерений
- накладные расходы и непрозрачность
2. Эвристики реконструкции
-неполное покрытие
3. Математическое моделирование
+должно работать
-а какой сложности?
6
Slide 7
Slide 7 text
Формальные модели
восстановления: Алгоритм AGTTM
7
Tà G(T) à ребёрное покрытие T\{root} à список команд
Slide 8
Slide 8 text
Формальные модели
восстановления: Алгоритм AGTTM
1. Препроцессинг:
Восстановить завершённые процессы, порядок в поддеревьях
(обратить все «обратные reparent’ы»)
2. Обработка
3. Пост-обработка
8
Slide 9
Slide 9 text
Формальные модели
восстановления: Алгоритм AGTTM
1. Препроцессинг:
Восстановить завершённые процессы
2. Обработка: построить граф G(T) на базе анализа Т
3. Пост-обработка
9
Slide 10
Slide 10 text
Формальные модели
восстановления: Алгоритм AGTTM
1. Препроцессинг:
Восстановить завершённые процессы
2. Обработка:
3. Пост-обработка
10
<
Slide 11
Slide 11 text
Формальные модели
восстановления: Алгоритм AGTTM
1. Препроцессинг:
Восстановить завершённые процессы
2. Обработка:
3. Пост-обработка
11
output>>
Slide 12
Slide 12 text
Пост-обработка графа: зачем?
12
Slide 13
Slide 13 text
Пост-обработка графа: зачем?
13
Рассмотрим дерево (1 1 1) à(2 3 1) à(3 2 1)
T G(T) Граф действий
Slide 14
Slide 14 text
Пост-обработка графа: зачем?
14
Рассмотрим дерево (1 1 1) à(2 3 1) à(3 2 1)
Цикл на вершинах!!!
T G(T) Граф действий
Slide 15
Slide 15 text
Анализ зависимостей
Давайте разбираться…
Исследуем зависимости между атрибутами более формально
15
Slide 16
Slide 16 text
Анализ зависимостей
16
Семантика: зависимость (u,v): для реализации u нужно v.
Задан частичный порядок на вершинах G(T)!
Для любого подмножества состояний существует единственный
ближайший прародитель.
Теорема 1.
Slide 17
Slide 17 text
Диаграмма зависимостей
17
G(T) Диаграмма Хассе G(T).nodes
Slide 18
Slide 18 text
Диаграмма зависимостей
18
Это же не полурешётка L
Надо исправлять!
G(T) Диаграмма Хассе G(T).nodes
Slide 19
Slide 19 text
Промежуточный носитель
19
Теперь полурешёткаJ
Единственное присваивание-
SSA-форма!
(привет компиляторам)
Slide 20
Slide 20 text
Обобщаем
20
Общая схема реконструкции
Slide 21
Slide 21 text
Нужно больше обобщений…
21
Slide 22
Slide 22 text
Нужно больше обобщений…
22
Кроме того…
Лемма 2.
Лемма 1.
Лемма 3.
Slide 23
Slide 23 text
Критерий корректности дерева
23
Смысл: быстрая генерация корректных тестов
Теорема 2.1.
Теорема 2.2.
Slide 24
Slide 24 text
Где это ещё применить?
Disclaimer: везде, где состояния + зависимости = полурешётка.
• Реинжиниринг иерархий классов в ООП:
подъемы/спуски полей/методов для классов/суперклассов:
• Реверс-инжиниринг иерархий классов в ООП:
• Генерация тестов для ОС, систем виртуализации, etc
24
Slide 25
Slide 25 text
Где это ещё применить?
Disclaimer: везде, где состояния + зависимости = полурешётка.
• Реинжиниринг иерархий классов в ООП:
подъемы/спуски полей/методов для классов/суперклассов:
• Реверс-инжиниринг иерархий классов в ООП:
• Генерация тестов для ОС, систем виртуализации, etc
25
Slide 26
Slide 26 text
Где это ещё применить?
Disclaimer: везде, где состояния + зависимости = полурешётка.
• Реинжиниринг иерархий классов в ООП
• Реверс-инжиниринг иерархий классов в ООП:
Проект Marx:
h~p://www.cs.ucy.ac.cy/~eliasathan/papers/ndss17.pdf
Основная идея: эвристический анализ таблиц vtable из
бинарных файлов соответствующего ABI, выстраивание
частичных порядков на записях.
• Генерация тестов для ОС, систем виртуализации, etc
26
Slide 27
Slide 27 text
Выводы:
27
1. Обобщённая модель позволяет:
• Гарантированно восстанавливать деревья процессов
• Исправлять аномалии реконструкции
• Справляться с множеством различных ресурсов
• Служить генератором тестов (быстрее, чем перебор)
Открытые вопросы:
- Любые ли отношения между атрибутами допустимы
(дисклеймер: скорее нет – затруднительно описываются
файловые блокировки, другие несравнимые объекты)
- Интеграция в индустрию (Вероятно, CRIU?)
Slide 28
Slide 28 text
28
1. Ефанов Николай, МФТИ
2. h~ps://github.com/nefanov
3. [email protected]
Contact