
【計】 process migration
course; process; progress; tenor
【計】 interprocess; process
move; remove; ambulate; migrate; shift; transfer; travel
【計】 escapement; move; roaming
【醫】 excursion; phoresis; shift; transmigration
在計算機科學領域,"進程移動"(Process Migration)指操作系統将正在執行的進程(Process)從其當前運行的物理位置(如CPU核心、内存區域或服務器節點)轉移到另一位置的操作。該機制的核心目标是實現負載均衡、容錯或系統維護,同時保持進程狀态(如寄存器值、内存數據、打開文件)的完整性。以下是具體解析:
進程(Process)
操作系統資源分配的基本單位,包含代碼段、數據段、堆棧及程式計數器等執行上下文 。
英文對照: A program in execution, including its current state and associated system resources.
移動(Migration)
指将進程的完整狀态(内存映像、文件句柄、信號處理狀态等)從源節點序列化(Serialize),傳輸至目标節點後反序列化(Deserialize)恢複執行 。
英文對照: Relocating a process's execution environment across different hardware or logical units.
狀态捕獲
凍結進程運行,保存CPU寄存器、虛拟内存映射及内核對象(如信號量)狀态。
技術參考: 類Unix系統通過ptrace
系統調用攔截進程狀态 。
數據傳輸
将序列化後的狀态數據通過網絡(分布式系統)或内存總線(單機多核)傳輸至目标位置。
優化方案: 寫時複制(Copy-on-Write)技術減少内存傳輸開銷 。
狀态重建
目标節點重構進程地址空間,恢複寄存器值并重新綁定資源(如文件描述符)。
挑戰: 需處理硬件異構性(如不同CPU架構)導緻的兼容性問題 。
将高負載節點上的進程遷移至空閑節點(如雲計算集群調度)。
案例: Google Borg系統通過進程遷移實現資源利用率優化 。
在硬件故障前主動遷移進程(如航天器計算機系統熱備份)。
集中進程至少數服務器後關閉閑置節點(綠色數據中心場景)。
術語 | 進程移動(Process Migration) | 進程切換(Context Switch) | 進程遷移(Process Transfer) |
---|---|---|---|
操作對象 | 完整進程(含資源) | CPU執行上下文 | 部分進程數據(如Socket連接) |
目标位置 | 跨物理節點/核心 | 同CPU核心 | 同主機或網絡終端 |
典型耗時 | 毫秒至秒級 | 微秒級 | 亞毫秒級 |
/Documentation/scheduler/sched-migration.txt
(進程調度遷移策略)。根據計算機領域的常見術語分析,“進程移動”更可能是“進程遷移”(Process Migration)的表述,以下是其詳細解釋:
1. 定義 進程遷移指将正在運行的計算機進程從一個物理/虛拟節點(如服務器、處理器核心)轉移到另一個節點的過程。這一操作需要完整複制進程的運行時狀态(内存、寄存器值、文件句柄等),并在新節點無縫恢複執行。
2. 主要目的
3. 技術挑戰
4. 典型應用場景
5. 與線程遷移的區别 進程遷移涉及完整的地址空間轉移,而線程遷移通常在共享内存的同節點内進行,後者複雜度顯著降低。
當前主流實現方案包括檢查點恢複(Checkpoint-Restart)和預複制(Pre-Copy)兩種模式,其中後者通過多次疊代傳輸内存頁來減少停機時間。
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