虛擬計(jì)算環(huán)境的運(yùn)行時(shí)資源監(jiān)控與內(nèi)存泄漏檢測(cè)技術(shù)

定　價(jià)：￥58.00

作　者：	肖如良著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò) 信息安全

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ISBN：	9787121252648	出版時(shí)間：	2015-03-01	包裝：
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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　在云計(jì)算相關(guān)的虛擬計(jì)算環(huán)境中，不僅要對(duì)系統(tǒng)的資源占用進(jìn)行運(yùn)行時(shí)監(jiān)控調(diào)整，而且要對(duì)系統(tǒng)所發(fā)生的內(nèi)存泄漏進(jìn)行檢測(cè)與分析，這種可靠性保障技術(shù)極具挑戰(zhàn)性。本書(shū)在介紹了相關(guān)研究工作及基礎(chǔ)內(nèi)容之后，主要針對(duì)資源監(jiān)控調(diào)整與內(nèi)存泄漏檢測(cè)問(wèn)題，構(gòu)建了Xen虛擬機(jī)管理器中的自定義超級(jí)調(diào)用體系，研究了虛擬計(jì)算資源，包括內(nèi)存資源與CPU資源的監(jiān)控與調(diào)整機(jī)制、運(yùn)行時(shí)內(nèi)存泄漏檢測(cè)等方面的關(guān)鍵技術(shù)，提出了基于自省機(jī)制的內(nèi)存泄漏檢測(cè)確認(rèn)規(guī)則、虛擬計(jì)算環(huán)境的資源監(jiān)測(cè)收集策略和資源調(diào)整策略，基于Xen虛擬機(jī)管理器設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了虛擬計(jì)算環(huán)境的資源監(jiān)控與調(diào)整子系統(tǒng)XResMonitor與虛擬計(jì)算環(huán)境的內(nèi)存泄漏檢測(cè)分析系統(tǒng)MLDA，最后介紹了GDI內(nèi)存泄漏檢測(cè)的工作。全書(shū)包含了以上主要關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)思路與技術(shù)細(xì)節(jié)，可供計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)相關(guān)工程技術(shù)人員、研究人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　肖如良，福建師范大學(xué)教授。中國(guó)通信學(xué)會(huì)云計(jì)算機(jī)專(zhuān)委委員、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)工委委員、福建省人工智能學(xué)會(huì)常務(wù)理事，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員、ACM會(huì)員。福建師范大學(xué)智能軟件工程中心Web智能新技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，多個(gè)期刊及多個(gè)國(guó)際會(huì)議的論文審稿人。

圖書(shū)目錄

第1章緒論 1
1.1 虛擬計(jì)算環(huán)境 1
1.2 虛擬計(jì)算環(huán)境的可靠性 2
1.3 資源監(jiān)控與動(dòng)態(tài)調(diào)整 3
1.4 內(nèi)存泄漏檢測(cè) 5
1.5 小結(jié) 6
第2章虛擬計(jì)算環(huán)境可靠性的相關(guān)研究 7
2.1 內(nèi)存泄漏國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 7
2.1.1 與內(nèi)存泄漏靜態(tài)檢測(cè)相關(guān)的研究工作 7
2.1.2 與內(nèi)存泄漏動(dòng)態(tài)檢測(cè)相關(guān)的研究工作 8
2.1.3 存在的問(wèn)題 11
2.2 虛擬計(jì)算環(huán)境內(nèi)存泄漏檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)研究 12
2.2.1 概述 12
2.2.2 虛擬機(jī)性能信息的獲取 13
2.2.3 虛擬機(jī)內(nèi)存管理 13
2.2.4 基于虛擬環(huán)境的程序調(diào)試 15
2.2.5 基于虛擬計(jì)算環(huán)境的入侵檢測(cè) 15
2.2.6 虛擬計(jì)算環(huán)境下存在的語(yǔ)義障礙 16
2.3 國(guó)內(nèi)外典型的資源監(jiān)測(cè)與資源調(diào)整工具 17
2.3.1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究 17
2.3.2 代表性資源監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 19
2.4 小結(jié) 21
第3章虛擬計(jì)算環(huán)境及內(nèi)存泄漏檢測(cè)基礎(chǔ) 23
3.1 虛擬計(jì)算環(huán)境基礎(chǔ) 23
3.1.1 概述 23
3.1.2 CPU虛擬化 24
3.1.3 內(nèi)存虛擬化 25
3.1.4 輸入/輸出設(shè)備虛擬化 28
3.1.5 Xen的CPU虛擬化模型 29
3.1.6 Xen虛擬計(jì)算框架 32
3.1.7 虛擬計(jì)算環(huán)境下不同抽象級(jí)別間的語(yǔ)義障礙 36
3.2 內(nèi)存泄漏檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ) 40
3.2.1 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理 40
3.2.2 動(dòng)態(tài)代碼執(zhí)行分析 42
3.2.3 目標(biāo)進(jìn)程的控制方法 46
3.3 小結(jié) 49
第4章多目標(biāo)監(jiān)測(cè)的通信進(jìn)程管理 51
4.1 沖突問(wèn)題描述 51
4.2 CSP理論 51
4.3 基于CSP的分布式內(nèi)存泄漏檢測(cè)分析系統(tǒng)模型 51
4.4 模型的正確性證明 53
4.5 小結(jié) 55
第5章基于自省機(jī)制的運(yùn)行時(shí)內(nèi)存泄漏檢測(cè)機(jī)制 57
5.1 虛擬計(jì)算環(huán)境中的監(jiān)控機(jī)制與自省機(jī)制 57
5.2 基于自省機(jī)制的運(yùn)行時(shí)內(nèi)存泄漏檢測(cè)模型 58
5.2.1 基于自省機(jī)制檢測(cè)的流模型 59
5.2.2 內(nèi)存泄漏判定基礎(chǔ) 62
5.3 內(nèi)存泄漏確認(rèn)規(guī)則 64
5.3.1 實(shí)現(xiàn)內(nèi)存對(duì)象分組 64
5.3.2 檢測(cè)潛在的內(nèi)存泄漏 65
5.3.3 內(nèi)存泄漏的確認(rèn)規(guī)則 66
5.4 虛擬計(jì)算環(huán)境內(nèi)存泄漏檢測(cè)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ) 66
5.5 VMLD中4個(gè)基礎(chǔ)模塊的職責(zé) 68
5.5.1 內(nèi)部緩沖區(qū)維護(hù)模塊（Maintain Buffer） 68
5.5.2 控制模塊（Controller） 70
5.5.3 攔截模塊（Interceptor） 70
5.5.4 監(jiān)視模塊（Monitor） 71
5.6 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 72
5.6.1 有效性實(shí)驗(yàn)分析 73
5.6.2 性能實(shí)驗(yàn)分析 74
5.7 小結(jié) 75
第6章虛擬計(jì)算環(huán)境資源監(jiān)控系統(tǒng)框架 77
6.1 設(shè)計(jì)思路 77
6.2 系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu) 78
6.3 XResMonitor系統(tǒng)功能模塊 79
6.3.1 資源信息監(jiān)測(cè)模塊 79
6.3.2 資源調(diào)整模塊 80
6.4 XResMonitor模塊工作流程 82
6.4.1 資源信息監(jiān)測(cè)流程 82
6.4.2 資源調(diào)整流程 83
6.5 XResMonitor系統(tǒng)特色 84
6.6 小結(jié) 85
第7章虛擬計(jì)算環(huán)境資源監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 87
7.1 虛擬機(jī)資源信息收集策略 87
7.1.1 Xen虛擬機(jī)的信息收集策略 87
7.1.2 XResMonitor系統(tǒng)的信息收集策略 88
7.2 資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 89
7.2.1 內(nèi)存資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 90
7.2.2 CPU資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 95
7.3 資源調(diào)整策略 97
7.3.1 內(nèi)存資源調(diào)整策略 97
7.3.2 VCPU資源調(diào)整 107
7.4 XResMonitor監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原型實(shí)現(xiàn) 111
7.4.1 原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)環(huán)境 111
7.4.2 功能實(shí)現(xiàn)評(píng)估 112
7.4.3 原型系統(tǒng)的性能評(píng)估 116
7.5 小結(jié) 117
第8章基于Xen的內(nèi)存泄漏檢測(cè)分析系統(tǒng)MLDA模塊級(jí)關(guān)鍵技術(shù) 119
8.1 MLDA系統(tǒng)框架描述 119
8.1.1 控制模塊 119
8.1.2 侵入模塊 124
8.1.3 攔截模塊 125
8.1.4 監(jiān)視模塊 129
8.1.5 內(nèi)核支持模塊 131
8.1.6 數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)模塊 135
8.1.7 分析模塊 140
8.1.8 用戶交互模塊 141
8.1.9 模塊協(xié)作 148
8.2 控制模塊和監(jiān)視模塊實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 149
8.2.1 Windows下動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)注入技術(shù) 150
8.2.2 Linux下動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)注入技術(shù) 153
8.3 攔截模塊和監(jiān)視模塊實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 156
8.3.1 代碼內(nèi)存保護(hù)解除的實(shí)現(xiàn) 156
8.3.2 代碼復(fù)制的實(shí)現(xiàn) 157
8.3.3 運(yùn)行流程重定向代碼的生成 160
8.3.4 堆訪問(wèn)情況的捕捉 162
8.4 監(jiān)視模塊和內(nèi)核代碼交互實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 166
8.5 內(nèi)核代碼訪問(wèn)內(nèi)存頁(yè)表的實(shí)現(xiàn) 168
8.6 數(shù)據(jù)收集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊交互的實(shí)現(xiàn) 171
8.7 數(shù)據(jù)處理過(guò)程 178
8.8 小結(jié) 179
第9章 MLDA的系統(tǒng)級(jí)技術(shù)實(shí)現(xiàn) 181
9.1 系統(tǒng)部署 181
9.1.1 Xen內(nèi)核修改部分 181
9.1.2 監(jiān)視端的安裝 182
9.1.3 Windows下的安裝 182
9.1.4 Linux下的安裝 182
9.2 MLDA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 184
9.3 MLDA系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能 184
9.3.1 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)注入 184
9.3.2 超級(jí)調(diào)用 185
9.3.3 域間通信 185
9.3.4 進(jìn)程堆內(nèi)存地址空間頁(yè)表訪問(wèn) 186
9.3.5 內(nèi)存操作行為的捕捉 187
9.4 MLDA內(nèi)存泄漏檢測(cè) 188
9.5 MLDA內(nèi)存泄漏預(yù)測(cè) 191
9.6 小結(jié) 193
第10章 GDI內(nèi)存泄漏檢測(cè) 195
10.1 概述 195
10.2 GDI攔截模塊 195
10.2.1 注入DLL模塊 196
10.2.2 修改函數(shù)導(dǎo)入表和模塊導(dǎo)出表的地址 196
10.3 GDI監(jiān)控模塊 197
10.3.1 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的組織 197
10.3.2 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集過(guò)程及存儲(chǔ)策略 197
10.4 GDI分析模塊 198
10.5 GDI可視化模塊 198
10.5.1 顯示GDI內(nèi)存泄漏嫌疑和故障信息 199
10.5.2 生成監(jiān)測(cè)報(bào)告 200
第11章結(jié)束語(yǔ) 205
11.1 總結(jié) 205
11.2 未來(lái)工作 207
附錄A 基于Xen的內(nèi)存泄漏檢測(cè)技術(shù)的部分源代碼 209
參考文獻(xiàn) 237