[發(fā)明專利]使用輕量進(jìn)程快照的功能評估

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380041514.5
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN104520820B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·戴維斯;T·H·金
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F11/14;G06F11/30
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 顧嘉運

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功能評估,尤其涉及使用輕量進(jìn)程快照的功能評估。

背景技術(shù)

對調(diào)試程序中的進(jìn)程狀態(tài)的檢查傳統(tǒng)上使用兩種方法之一：進(jìn)程外檢查和進(jìn)程內(nèi)檢查。在進(jìn)程外檢查中，調(diào)試程序通過讀取被調(diào)試程序存儲器或通過消費被調(diào)試程序上下文，獲取變量的值。對于進(jìn)程內(nèi)檢查，調(diào)試程序通過實際在被調(diào)試程序進(jìn)程內(nèi)執(zhí)行屬性函數(shù)，評估屬性。此進(jìn)程內(nèi)檢查在調(diào)試程序語法中叫做功能評估或“func-eval”。兩個方法都具有優(yōu)點和缺點。

在進(jìn)程外檢查模型中，調(diào)試程序不能損壞被調(diào)試程序的狀態(tài)。開發(fā)人員看見被調(diào)試程序狀態(tài)的原始視圖，該視圖傾向于處于比API設(shè)計人員計劃的抽象更低級別。這是因為，調(diào)試程序只能在屬性的備用值(backing values)在被調(diào)試程序存儲器中可被訪問的情況下，獲取它們。例如，如果計算屬性的值，則調(diào)試程序只能示出在計算中所使用的原始變量。

不能以此方式讀取具有依賴于被調(diào)試程序的存儲器外面的狀態(tài)的值的屬性，所述狀態(tài)包括諸如與其他進(jìn)程(在存儲器中或在存儲介質(zhì)上)共享的狀態(tài)，來自某種其他連接的設(shè)備、可移動存儲器的狀態(tài)，等等。不能以此方式讀取的其他狀態(tài)依賴的值是操作系統(tǒng)內(nèi)核中的狀態(tài)或跨機(jī)器實現(xiàn)的狀態(tài)。進(jìn)程外模型需要開發(fā)人員從作為原始變量可用的值中對API抽象的實現(xiàn)進(jìn)行反向設(shè)計，這會是困難的，混淆的，或不可能進(jìn)行。

對于進(jìn)程內(nèi)或func-eval模型，開發(fā)人員看見API設(shè)計人員計劃的抽象的準(zhǔn)確的視圖。沒有從實現(xiàn)到公共視圖的映射是必需的。然而，在func-eval模型中，對于屬性的實現(xiàn)的任何副作用都將影響被調(diào)試程序狀態(tài)，這可能會導(dǎo)致開發(fā)人員混亂和不正確的被調(diào)試程序行為。被調(diào)試程序可能不在可以執(zhí)行代碼的狀態(tài)，諸如接近內(nèi)存不足的情況的高壓力的進(jìn)程或進(jìn)程內(nèi)的已經(jīng)進(jìn)入內(nèi)核的線程。在此狀態(tài)下，調(diào)試程序檢查是不可能的。執(zhí)行功能評估會導(dǎo)致被調(diào)試程序死鎖或損壞。具體而言，如果屬性的實現(xiàn)依賴于正在執(zhí)行的其他線程。例如，如果一個屬性試圖獲取另一線程持有的鎖，則該屬性不能執(zhí)行，除非持有鎖的線程釋放它，導(dǎo)致死鎖。

此外，在某些分布式環(huán)境所使用的代理/存根(stub)模型中，調(diào)用可能需要多個線程執(zhí)行，以便允許另一線程“抽取”或處理來自正在執(zhí)行func-eval的另一線程的傳入的調(diào)用。允許進(jìn)程中的其他線程運行(即，“錯過”所述線程)是調(diào)試程序一般不能允許的事項，因為對于每一線程的實際執(zhí)行點將在每一次func-eval時改變。這樣的跨上下文調(diào)用會導(dǎo)致被調(diào)試程序的不可恢復(fù)的損壞，如果它們不能正確地完成。

發(fā)明內(nèi)容

提供本發(fā)明內(nèi)容是為了以精簡的形式介紹將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念。本發(fā)明內(nèi)容并不旨在標(biāo)識所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。

使用操作系統(tǒng)中的輕量進(jìn)程快照支持，調(diào)試程序創(chuàng)建被調(diào)試程序目標(biāo)進(jìn)程的副本，并針對副本執(zhí)行func-eval檢查。這使目標(biāo)進(jìn)程中的大多數(shù)被調(diào)試程序狀態(tài)保留原樣，因為由func-eval作出的任何更改都是快照副本本地的。在func-eval期間任何災(zāi)難性故障，諸如死鎖被調(diào)試程序進(jìn)程，具有最小的影響，因為原始進(jìn)程未被觸及，可以簡單地扔掉并重新創(chuàng)建快照。可以對進(jìn)程快照執(zhí)行對于被調(diào)試程序進(jìn)程來說太過破壞性的調(diào)試程序操作，而不會威脅真正的進(jìn)程。例如，在func-eval期間錯過所有線程是一個這樣的情況。

例如，在在其中對象之間的調(diào)用可以遍歷線程邊界的分布式環(huán)境中，諸如COM中的單線程套間，需要錯過所有線程。對這樣的對象執(zhí)行普通func-eval將死鎖—并可能損壞—被調(diào)試程序進(jìn)程，因為目標(biāo)線程將不會運行。然而，允許所有線程運行(“錯過”)意味著，在func-eval完成之后，進(jìn)程的狀態(tài)可能急劇地改變。此外，在錯過線程時產(chǎn)生的諸如斷點或異常之類的重要的調(diào)試程序事件，可能被忽略，因為調(diào)試程序此時將不希望進(jìn)入中斷狀態(tài)。進(jìn)程快照允許調(diào)試程序在錯過所有線程的同時時執(zhí)行func-eval，并且不丟失原始被調(diào)試程序進(jìn)程的實際狀態(tài)。

調(diào)試程序使用輕量進(jìn)程快照來隔離func-eval的副作用。當(dāng)func-eval副作用不再反映目標(biāo)進(jìn)程時，或快照被損壞以致于它不再能被使用時，調(diào)試程序還可以創(chuàng)建目標(biāo)被調(diào)試程序進(jìn)程的新的輕量進(jìn)程快照。