1 程序遷移
程序遷移就是將乙個程序從當前位置移動到指定的處理器上。它的基本思想是在程序執行過程中移動它，使得它在另乙個計算機上繼續訪問它的所有資源並繼續執行，而且不必知道執行程序或任何與其它相互作用的程序的知識就可以啟動程序遷移操作，這意味著遷移是透明的。程序遷移是支援
負載平衡和高
容錯性的一種非常有效的手段。對一系列的
負載平衡策略的研究表明：程序遷移是實現負載平衡的基礎，程序遷移在很多方面具有適用性。
（1）動態
負載平衡。將程序遷移到負載輕或空閒的節點上，充分利用可用資源，通過減少節點間負載的差異來全面提高效能。
（2） 容錯性和高可用性。某節點出現故障時，通過將程序遷移到其它節點繼續恢復執行，這將極大的提高
系統的可靠性和可用性。在某些關鍵性應用中，這一點尤為重要。
（3）並行檔案io。將程序遷移到
檔案伺服器上進行io，而不是通過傳統的從檔案伺服器通過網路將資料傳輸給程序。對於那些需向
檔案伺服器請求大量資料的程序，則將有效地減少通訊量，極大地提高效率。
（4）充分利用特殊資源。程序可以通過遷移來利用某節點上獨特的硬體或
軟體能力。
（5）記憶體導引機制。當乙個
節點耗盡它的主存時，記憶體導引機制將允許程序遷移到其它擁有空閒記憶體的節點，而不是讓該節點頻繁地進行
分頁或和外存進行交換。這種方式適合於負載較為均衡，但記憶體使用存在差異或記憶體物理配置存在差異的系統。
2 程序遷移的實現角度
程序遷移的實現複雜性及對os 的依賴性阻礙了程序遷移的廣泛使用，尤其是對透明的程序遷移的實現。根據應用的級別,程序遷移可以作為os 的一部分、
使用者空間、系統環境的一部分或者成為
應用程式的一部分。
（1）使用者級遷移：使用者級實現較為簡單，
軟體開發和維護也較為容易，因此，現有的很多系統都是採用使用者級實現，如condor和utopia。但由於在使用者級無法獲得kernel的所有狀態，因此，對於某類程序，無法進行遷移。另外，由於kernel空間和user空間之間存在著壁壘，打破這個邊界獲得kernel提供的服務需要巨大的開銷。因此，使用者級實現的效率遠遠低於
核心級實現。
（2）應用級遷移：應用級遷移的實現較為簡單，可移植性好，但是需要了解
應用程式語義並可能需對應用程式進行修改或重新編譯，透明性較差，這方面的系統有freedman、skordos等。
（3） 核心級遷移：基於核心的實現可以充分利用os提供的功能，全面的獲取程序和os狀態，因此實現效率較高，能夠為使用者提供很好的透明性。但是由於需要對os進行修改，實現較為複雜。這方面的典型系統有
mosix和sprite系統。
程序遷移的主要工作就在於提取程序狀態，然後在目的節點根據程序狀態再生該程序。在現實中，乙個程序擁有很多狀態，並且隨著
作業系統的演化，程序狀態也越來越多樣。一般來說，乙個程序的狀態可以分為以下幾類：①程序
執行狀態。表示當前執行程序的處理器狀態，和機器高度相關。包括核心在
上下文切換時儲存和恢復的資訊，如通用和
浮點暫存器值、棧指標、條件碼等。②程序控制。
作業系統系統用來控制程序的所有信，一般包括
程序優先順序、程序標識，
父程序標識等。一旦系統編排了程序控制資訊，程序遷移系統必須凍結該程序的執行。③程序memory狀態和程序
位址空間。包括程序的所有
虛存資訊，程序資料和程序的
堆疊資訊等，是程序狀態的最主要的一部分。④程序的訊息狀態。包括程序緩衝的訊息和連線（link）的控制資訊。程序遷移中通訊連線的保持以及遷移後連線的恢復是程序遷移中一項較有挑戰意義的問題。⑤檔案狀態。程序的檔案狀態包括
檔案描述符和檔案緩衝符。保持檔案的cache一致性和程序間檔案同步訪問也是程序遷移機制需要著重考慮的。
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