메모리 가상화를 이용한 임베디드 시스템의 가용성 향상
Improving Availability of Embedded Systems Using Memory Virtualization
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초록
본 논문에서는 전가상화 방식의 가상 머신 모니터를 기반으로 메모리 중복을 통한 고장 감내기능을 적용한 임베디드 시스템을 제안한다. 제안된 가상 머신 모니터는 우선 효율적인 섀도우페이지 테이블 기법을 사용하여 메모리를 가상화한다. 이를 기반으로 대상 임베디드 시스템을 하나의 가상 머신으로 동작하게 하는 한편, 동일한 시스템을 별도의 가상 머신에서 동작하도록 백업 시스템을 구축함으로써 대상 임베디드 시스템의 메모리 영역이 미리 정해진 시점과 대상에 따라 백업 시스템의 메모리 공간으로 복사되도록 하였다. 이렇게 중복이 이루어진 임베디드 시스템은 고장이 발생하면 백업 시스템으로 전환하여 정상적인 동작을 이어나가게 된다. 성능 평가를통해 제안된 기법이 임베디드 시스템의 성능을 크게 저하시키지 않으면서도 시스템의 가용성을크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
Abstract
In this paper, we propose a fault tolerant embedded system using memory redundancy on the full-virtualization based virtual machine monitor. The proposed virtual machine monitor first virtualizes main memory of embedded system utilizing efficient shadow page table scheme so that the embedded system runs as a virtual machine on the virtual machine monitor. The virtual machine monitor makes the backup of the embedded system run as another virtual machine by copying memory contents of the embedded system into memory space of backup system according to predefined schedules. When an error occurs in the target virtual machine, the corresponding standby virtual machine takes the role of target virtual machine and continues its operation. Performance evaluation studies show that such backups and switches of virtual machines are performed with minor performance degradation.
참고문헌 (11)
- A. Avizienis, "Basic Concepts and Taxanomy of Dependable and Secure Computing", IEEE Trans. on Dependable and Secure Computing, 1(1), pp.11~33 (2004)
- M. M. Swift, "Recovering Device Drivers", ACM Trans. on Computer Systems, 24(4), pp.333~360 (2006)
- J. Choi, "Design and Implementation of a Kernel Resource Protector for Robustness of Linux Module Programming", Proceedings of the 21st Annual ACM Symposium on Applied Computing, pp.1477~1481 (2006)
- F. M. David, "Building a Self-Healing Operating System", Proceedings of the Third International Symposium on Dependable, Autonomic and Secure Computing, pp.3~10 (2007)
- J. Sahoo, "Virtualization: A Survey on Concepts, Taxonomy and Associated Security Issues", Proceedings of the Second International Conference on Computer and Network Technology, pp.222~226 (2010)
- J. Shuja, "A Survey of Mobile Device Virtualization:Taxonomy and State of the Art", ACM Computing Surveys, 49(1), pp.1~36 (2016)
- B. Egger, "Dynamic Scratchpad Memory Management for Code in Portable Systems with an MMU", ACM Transactions on Embedded Computing Systems, 7(2), pp.1~38 (2008)
- X. Zhou, "Towards Virtual Memory Support in Real-Time and Memory-Constrained Embedded Applications: The Interval Page Table", IET Computers and Digital Techniques, 5(4), pp.287~295 (2011)
- M. Rosenblum, "Virtual Machine Monitors:Current Technology and Future Trends", IEEE Computer, ~ (2005)
- 손성훈, "임베디드 시스템의 신뢰성 향상을 위한 오류 복구 기법", 한국컴퓨터정보학회논문지, 22(6), pp.1~8 (2017), 한국컴퓨터정보학회[DOI]
- "BeagleBoard-xM"[URL]