プロセス移行

コンピューティングにおいて、プロセス移行はプロセス管理の特殊な形式であり、プロセスをあるコンピューティング環境から別のコンピューティング環境に移動します。これは分散コンピューティングで始まりましたが、現在ではより広く使用されています。マルチコアマシン (1 つのプロセッサ上の複数のコアまたは複数のプロセッサ) では、プロセス移行はプロセス スケジューリングの標準的な部分として行われ、ほとんどのリソース (メモリ、ファイル、ソケット) を変更する必要がなく、実行コンテキスト (主にプログラム カウンターとレジスタ) のみを変更する必要があるため、特定のマシン内でプロセスを移行するのは非常に簡単です。

プロセス移行の従来の形式は、コンピュータ クラスタ内でプロセスをマシンからマシンへ移動させるものですが、プロセス イメージをシリアル化し、新しいマシンでリソースを移行または再取得する必要があるため、非常に困難です。プロセス移行の最初の実装は、カリフォルニア大学バークレー校の DEMOS/MP オペレーティング プロジェクトで行われ、1983 年の Barton Miller と Michael Powell による論文で説明されました。^{[1]プロセス移行は、}カリフォルニア大学バークレー校のOpenMosixやSprite OSなどで実装されています。

コンピューティングにおけるプロセス移行には2つの種類がある: ^[2]

非プリエンプティブプロセス移行

プロセスの実行が開始される前に行われるプロセス移行（つまり、プロセスをプリエンプトする必要がない移行）。このタイプのプロセス移行は、管理オーバーヘッドが比較的少ないため、比較的安価です。

事前プロセス移行

プロセス移行では、プロセスがプリエンプトされ、移行され、異なる実行環境で処理を継続します。このタイプのプロセス移行は、プロセス状態の記録、移行、再作成、および移行プロセスが接続されているプロセス間通信チャネルの再構築を伴うため、比較的コストがかかります。

実行中のプロセスが別のマシンに移動すると、いくつかの問題が発生します。これらの問題の一部は次のとおりです。

I/O リダイレクト: プロセスが特定のマシンにバインドされているファイルまたはデバイスに I/O を行う場合、プロセスが移行された後でもこれらのリソースへのアクセスをリダイレクトする方法が必要です。これには、ネットワーク経由の I/O データ ストリームのリダイレクトが含まれ、セキュリティ、パフォーマンス、信頼性に関する欠点があります。

プロセス間通信:マシンM上のプロセス ID Pのプロセスに送信されたメッセージは、新しいマシン N と新しいプロセス ID Qにリダイレクトする必要があります。プロセスが移行されたマシンは、移行されたプロセスの記録を保持する必要があります。複数の移行が発生すると、オーバーヘッドが増加します。

共有メモリ: 連携しているプロセスのグループの 1 つが移行し、これらのプロセスすべてが共有メモリ セグメントを使用する場合、ネットワークを使用して共有メモリ アクセスをエミュレートする必要があります。これにより複雑さが増し、共有メモリを保持しているマシンから移行したプロセスによる共有メモリへのアクセスが大幅に遅くなります。ホスト コンピューターが移行したプロセスにサービスを提供しなければならない現象は、残留依存性と呼ばれます。

前述の問題に加えて、プロセス ベースのオペレーティング システムは通常、実行中のプロセスに関するさまざまなテーブルと状態を維持します。プロセスに関するすべての管理情報を、単純な一連のコピー操作で取得する簡単な方法はありません。プロセスの実行に応じて、テーブルを検索、コピー、変更し、宛先システムで再構築する必要があります。したがって、プロセス状態のレプリケーションは簡単な作業ではありません。

参考 http://www.klammeraffe.org/~fritsch/uni-sb/fsinfo/Papers/migrate/node4.html

プロセス マイグレーションの別の定義は、集積回路の設計とエンジニアリングで使用されます。この場合のプロセス マイグレーションまたはレイアウト マイグレーションは、既存の IC レイアウトを新しいプロセス テクノロジ ノードに変更および縮小する設計フローです。プロセス マイグレーションの実装は、レイアウト機能をフィーチャごとに再描画することによって手動で行うか、自動EDA / CADツールによって行うことができます。負荷分散システムでは、プロセス マイグレーションと呼ばれるメカニズムを使用して、プロセスが 1 つのノードから別のノードに移行されます。

プロセスはオペレーティング システムでよく知られている設計であるため、このレポートではプロセスの概念は紹介されていません。プロセス移行とは、分散コンピューティング環境における実行中 (または一時停止中) のプロセスのモビリティを指します。通常、この用語は、プロセスがネットワークを使用して別のマシンに移行し、そこで実行を継続することを示します。この用語は、同じマシン内のあるプロセッサから別のプロセッサへの実行の変更を説明するために使用されることもあります。