Организация эффективного менеджера памяти минимизирующего темпоральные ошибки Милославский

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Организация эффективного менеджера памяти, минимизирующего темпоральные ошибки Милославский А. И.

Термины n n n Крах. Аварийное завершение работы программы. Атака. Возможность вмешаться в ход выполнения программы злоумышленником. UB. Undefined behavior. Непредсказуемое поведение программы. Утечки памяти. Очистка. Приведение освобожденной памяти в эффективное для повторного выделения состояние.

Виды темпоральных ошибок n 1. Многократное освобождение блока. Нарушение работы системы выделения памяти. n Удаление чужих данных. n

Виды темпоральных ошибок n 2. Работа с блоком после освобождения его памяти. Чтение стертых данных. n Ошибочное чтение чужих данных. n Перезапись чужих данных. n

Виды темпоральных ошибок n n 3. Удаление неверного блока памяти. 4. Утечки памяти.

Постановка задачи n Требования: n n n n 1. Умеренные накладные расходы. 2. Неограниченное время работы. 3. Минимизация всех негативных последствий темпоральных ошибок. 4. Возможность выполнять временную работу, связанную с большими затратами вычислительной мощности, в «спокойное время» в фоновом режиме. 5. Ранняя очистка. 6. Работа системы с кодом, не приспособленным для этого специально. Пожелания: n n n 7. Малые накладные расходы. 8. Возможность аппаратной поддержки. 9. Полное исключение темпоральных ошибок.

Предыдущие работы n n [1] Dinakar. Dhurjati, Vikram Adve – “Efficiently Detecting All Dangling Pointer Uses in Production Servers” [2] Wei Xu, Daniel C. Du. Varney, R. Sekar “An Efficient and Backwards-Compatible Transformation to Ensure Memory Safety of C Programs” [3] Harish Patil, Charles Fischer - “Low-cost, Concurrent Checking of Pointer and Array accesses in C Programs” [4] Emery D. Berger, Benjamin G. Zorn – “Die. Hard: Probabilistic Memory Safety for Unsafe Languages”

Сбор статистики n n n 1. Стартовая нагрузка 2. Объем использованного виртуального пространства в единицу времени 3. Распределение запросов по размеру запрошенного блока памяти 4. Типичное время жизни блока 5. Чередование выделения и освобождения блоков

EVE Online

Компилятор из поставки Visual Studio 2003

Visual Studio 2003

Стартовая нагрузка n n n Пик достигается за несколько секунд Часто выполняется до 50% от общего числа запросов В основном короткоживущие блоки Большое чередование Высокий потенциал фрагментации

Объем использованного виртуального пространства в единицу времени n n n 2 -3 Мб в секунду Можно ожидать 30 Мб/с Без очистки адресное пространство исчерпается за 100 дней

Распределение запросов по размеру запрошенного блока памяти n n Всегда есть типичные размеры блоков Возможна оптимизация за счет отдельных менеджеров памяти

Типичное время жизни блока n n В основном очень малое время жизни С учетом 15000 запросов в секунду, высокий риск возникновения проблем из-за ошибок

Чередование выделения и освобождения блоков n n n Короткоживущие блоки сильно чередуются с долгоживущими Высокая степень фрагментации Корреляция с размером блока

Среднее число блоков n n Для EVE Online – около 3 миллионов Повышенная сложность учета блоков

Die. Hard n n OK Многократное освобождение блока. 99. 5% Работа с блоком после освобождения его памяти. 99. 5% Удаление неверного блока памяти. X Утечки памяти.

Результаты работы n n n n Написана платформа для испытаний менеджера памяти на реальных программах Написана система сбора статистики использования памяти в реальных программах Написана программа для анализа собранной статистики Выполнен анализ собранной статистики Проведены исследования различных способов устройства менеджера памяти Рассмотрено влияние факторов, выявленных в статистике, на исследованные методы Собрана литература по вариантам, оптимизациям и различным аспектам реализации консервативных сборщиков мусора

Дальнейшая работа n n n Придумать другие методы реализации менеджера памяти для лучшего выполнения требований и пожеланий Добавить консервативный сборщик мусора (подчасть 1 пункта) Реализовать менеджер памяти в коде Испытать менеджера памяти на реальных программах с использованием готовой платформы Внедрить готовый менеджер памяти в ОС

Скачать презентацию Организация эффективного менеджера памяти минимизирующего темпоральные ошибки Милославский

f14f16db1b4e06d8439ed1bff03d6ecb.ppt

Количество слайдов: 28