
【计】 process migration
course; process; progress; tenor
【计】 interprocess; process
move; remove; ambulate; migrate; shift; transfer; travel
【计】 escapement; move; roaming
【医】 excursion; phoresis; shift; transmigration
在计算机科学领域,"进程移动"(Process Migration)指操作系统将正在执行的进程(Process)从其当前运行的物理位置(如CPU核心、内存区域或服务器节点)转移到另一位置的操作。该机制的核心目标是实现负载均衡、容错或系统维护,同时保持进程状态(如寄存器值、内存数据、打开文件)的完整性。以下是具体解析:
进程(Process)
操作系统资源分配的基本单位,包含代码段、数据段、堆栈及程序计数器等执行上下文 。
英文对照: A program in execution, including its current state and associated system resources.
移动(Migration)
指将进程的完整状态(内存映像、文件句柄、信号处理状态等)从源节点序列化(Serialize),传输至目标节点后反序列化(Deserialize)恢复执行 。
英文对照: Relocating a process's execution environment across different hardware or logical units.
状态捕获
冻结进程运行,保存CPU寄存器、虚拟内存映射及内核对象(如信号量)状态。
技术参考: 类Unix系统通过ptrace
系统调用拦截进程状态 。
数据传输
将序列化后的状态数据通过网络(分布式系统)或内存总线(单机多核)传输至目标位置。
优化方案: 写时复制(Copy-on-Write)技术减少内存传输开销 。
状态重建
目标节点重构进程地址空间,恢复寄存器值并重新绑定资源(如文件描述符)。
挑战: 需处理硬件异构性(如不同CPU架构)导致的兼容性问题 。
将高负载节点上的进程迁移至空闲节点(如云计算集群调度)。
案例: Google Borg系统通过进程迁移实现资源利用率优化 。
在硬件故障前主动迁移进程(如航天器计算机系统热备份)。
集中进程至少数服务器后关闭闲置节点(绿色数据中心场景)。
术语 | 进程移动(Process Migration) | 进程切换(Context Switch) | 进程迁移(Process Transfer) |
---|---|---|---|
操作对象 | 完整进程(含资源) | CPU执行上下文 | 部分进程数据(如Socket连接) |
目标位置 | 跨物理节点/核心 | 同CPU核心 | 同主机或网络终端 |
典型耗时 | 毫秒至秒级 | 微秒级 | 亚毫秒级 |
/Documentation/scheduler/sched-migration.txt
(进程调度迁移策略)。根据计算机领域的常见术语分析,“进程移动”更可能是“进程迁移”(Process Migration)的表述,以下是其详细解释:
1. 定义 进程迁移指将正在运行的计算机进程从一个物理/虚拟节点(如服务器、处理器核心)转移到另一个节点的过程。这一操作需要完整复制进程的运行时状态(内存、寄存器值、文件句柄等),并在新节点无缝恢复执行。
2. 主要目的
3. 技术挑战
4. 典型应用场景
5. 与线程迁移的区别 进程迁移涉及完整的地址空间转移,而线程迁移通常在共享内存的同节点内进行,后者复杂度显著降低。
当前主流实现方案包括检查点恢复(Checkpoint-Restart)和预复制(Pre-Copy)两种模式,其中后者通过多次迭代传输内存页来减少停机时间。
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