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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임성수
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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가상화 임베디드 시스템의 사용이 많아짐에 따라 복잡해진 시스템의 고장을 막기 위한 모니터링 시스템이 필요하다. 효과적인 모니터링은 시스템의 고장을 진단하고 위험을 알리는 역할을 한다. 기존 모니터링 시스템은 타겟 시스템에 포함되어 있다. 만약 모니터링 타겟 시스템이 고장을 유발하면 모니터링 시스템의 동작에 영향을 끼치기 때문에 기존의 모니터링 도구로는 더 이상의 진단이 불가능하다. 또한 기존 시스템은 범용 운영체제의 기능을 사용하기 때문에 정해진 운영체제만의 모니터링만 가능하다는 점과 디버깅을 위한 별도의 장비가 필요하다는 단점이 있다. 가상 머신들의 고장에도 안전하며 운영체제에 독립적인 가상화 기반의 모니터링은 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 가상화를 이용하여 타겟 시스템이 고장나도 지속적인 모니터링과 후 처리가 가능한 모니터링 시스템을 구현하고 해당 프레임워크를 제안한다. 제안한 프레임워크는 하드웨어적으로 지원하는 트랩 명령어를 프로그램에 삽입하여 모니터링을 하는 동적 바이너리 계측을 이용하였고, 하이퍼바이저 계층에서 해당 작업을 수행하기 때문에 상위에 있는 운영체제 종류에 상관없이 사용가능한 유연성을 가졌다. 또한 특별한 디버깅 장비가 필요 없기 때문에 모니터링 비용 면에서 이점을 가져올 수 있다. 본 프레임워크의 소개와 함께 이를 사용한 응용 프로그램들을 소개한다. 응용 프로그램으로는 가상 머신의 내부 함수 트레이싱과 디버깅 기능, 실시간 운영체제와 범용 운영체제의 통합 트레이싱, GDB와 연계한 디버깅 기능이 있다. 성능분석으로는 문맥 변환이 일어나는 스케줄러 함수를 모니터링 했을 때의 오버헤드를 측정하였다. Geekbench 벤치마크를 사용하여 연산 성능, 메모리 성능, 메모리 대여폭을 측정하였으며 메모리의 2% 오버헤드를 제외하곤 오버헤드가 발생하지 않았다. 해당 오버헤드는 동적 바이너리 변환에 따른 캐시 무효화에 따른 쓰기 성능의 오버헤드이다. 본 연구의 결과물은 소프트웨어로는 오픈소스 기반의 하이퍼바이저인 K-Hypervisor에서 구현하였으며 하드웨어로는 삼성 엑시노스 5250 칩이 내장된 듀얼 안델 보드에서 구현하였다.
목차
그림 차례 ⅱ표 차례 ⅲ국문 요약 ⅳ제 1장. 서 론 1제 2장. 관련 연구 3제 3장. 모니터 프레임 워크 설계 53. 1. 동적 바이너리 계측 (Dynamic Binary Instrumentation 53. 2. 모니터링 프레임워크 구조 103. 2. 1. 모니터링 디바이스 123. 2. 2 주소 변환 모듈 143. 2. 3 모니터링 지점 관리 모듈 153. 2. 4 트랩 핸들러 (Trap Handler) 153. 2. 5 공유 메모리 (Shared Memory) 153. 2. 6 모니터링 게스트 (Guest Monitor) 163. 2. 7 캐시 관리자 (Cache Manager) 18제 4장. 응용 프로그램 194. 1. 개발 환경 설정 194. 2. 커널 함수 트레이싱 204. 3. 디버깅 기능 214. 4. GDB stub 기능 214. 4. 1. GDB stub 224. 4. 2 GDB stub 종류 234. 4. 3 모니터링 프레임워크를 활용한 GDB stub 234. 3. 4. GDB stub 환경 설정 264. 3. 5. 디버거 연결 결과 274. 5. 가상머신의 자동 재구동 28제 5장. 실험 및 평가 29제 6장. 결론 및 향후 계획 32참 고 문 헌 34영 문 초 록 36
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