KR20160113483A - 스냅샷 이미지 업데이트 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스냅샷 이미지의 업데이트 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 장치는, 업데이트되는 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장하는 더티 페이지 기록부; 스냅샷 업데이트 동작이 개시되면, 상기 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지를 저장 장치에 복사하고, 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하여 상기 더티 페이지가 기록되는 상기 저장 장치내 위치를 기록하는 신규 매핑 테이블 작성부; 및 상기 더티 페이지 목록에 상기 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하지 않을 경우에 상기 기존 스냅샷 이미지의 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트하는 매핑 테이블 주소 업데이트부를 포함한다.

Description

스냅샷 이미지 업데이트 장치 및 방법{Apparatus and Method for updating a snapshot image}
본 발명은 스냅샷 이미지의 업데이트 기술에 관한 것이다.
스냅샷 이미지는 특정 시점의 컴퓨터 시스템 상태 정보를 기록한 데이터로서, 컴퓨터 시스템 부팅시에 시스템을 최근 중단된 상태로 복원하는데 사용된다. 스냅셧 이미지를 이용한 부팅을 통해 대기 전력을 최소화하고 부팅 시간을 단축시킬 수 있다. 특히, 최근에는 임베디드 시스템 분야에서도 안드로이드와 같은 큰 규모의 플랫폼이 사용되면서 늘어난 부팅 시간을 단축하기 위해 스냅샷 부팅 기술이 적용되고 있다.
그러나, 시스템의 저장 장치에 업데이트가 발생하는 경우 이전에 작성된 스냅샷 이미지와 현재 시스템 상태의 일관성이 유지되지 않으므로, 현재 상태가 반영된 스냅샷 이미지를 다시 작성해야 한다. 이와 관련하여, 스냅샷 이미지를 작성하고 저장하는 오버헤드가 발생하며, 스냅샷 이미지 작성중에는 시스템의 동작을 멈춰야 하는 것도 문제이다. 또한, 임베디드 시스템의 특성상 갑자기 전원을 내리는 사용 사례가 많아서 종료 시점에 스냅샷 이미지를 저장하는 방식도 적절하지 않다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 스냅샷 이미지중 일부만을 동적으로 업데이트함으로써 스냅샷 재작성으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있는 스냅샷 업데이트 기술을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 특징에 다른 스냅샷 이미지 업데이트 장치는, 업데이트되는 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장하는 더티 페이지 기록부; 스냅샷 업데이트 동작이 개시되면, 상기 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지를 저장 장치에 복사하는 더티 페이지 복사부; 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하여 상기 더티 페이지가 기록되는 상기 저장 장치내 위치를 기록하는 신규 매핑 테이블 작성부; 및 상기 더티 페이지 목록에 상기 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하지 않을 경우에 상기 기존 스냅샷 이미지의 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트하는 매핑 테이블 주소 업데이트부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 방법은, 업데이트되는 메모리 영역을 인식하는 단계; 상기 업데이트된 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장하는 단계; 스냅샷 업데이트 동작이 개시되면, 상기 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지를 저장 장치에 복사하는 단계; 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하여 상기 더티 페이지가 기록되는 상기 저장 장치내 위치를 기록하는 단계; 및 상기 더티 페이지 목록에 상기 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하지 않을 경우에 상기 기존 스냅샷 이미지의 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 방법은, 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블의 신규 버전을 생성하고 상기 생성된 신규 버전 매핑 테이블에 업데이트된 메모리 페이지가 복사된 저장 장치내 위치를 기록하는 단계; 및 상기 기존 스냅샷 이미지내 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블의 주소를 상기 버전 매핑 테이블의 주소로 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스냅샷 이미지 업데이트로 인한 오버헤드를 해결함으로써, 보다 다양한 분야의 시스템에 스냅샷 부팅 기술을 적용할 수 있게 된다.
도 1a 내지 1c은 본 발명에 따른 스냅샷 이미지 업데이트가 구현될 수 있는 전자 장치의 다양한 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 스냅샷 이미지가 업데이트되는 과정의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 1a 내지 1c은 본 발명에 따른 스냅샷 이미지 업데이트가 구현될 수 있는 전자 장치의 다양한 구조를 도시한다. 도시된 예에서, 본 발명에 따른 스냅샷 이미지 업데이트는 메모리 가상화 관리자에 의해 수행될 수 있다. 메모리 가상화 관리자는 물리 메모리와 가상 메모리간 매핑 관계를 관리하는 소프트웨어로서, 도시된 바와 같이 운영체제의 일부로서 구현되거나(도 1a 참조), 운영 체제의 하부 계층으로 구현되거나(도 1b 참조), 호스트 OS와 게스트 OS 사이 계층으로 구현 가능하다(도 1c 참조). 또한, 본 발명은 이러한 구조에만 한정되는 것은 아니며, 메모리 가상화 관리자가 운영체제의 메모리 접근을 제어할 수 있는 구조라면 특정 구조에 상관없이 구현 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 스냅샷 이미지 업데이트 장치는 도 1a 내지 1c에 도시된 메모리 가상화 관리자의 일부로서 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스냅샷 이미지 업데이트 장치(200)는, 더티 페이지 기록부(210), 더티 페이지 복사부(220), 신규 매핑 테이블 작성부(230) 및 매핑 테이블 주소 업데이트부(240)를 포함한다.
일 실시예에서, 스냅샷 이미지 업데이트 장치(200)의 스냅샷 이미지 업데이트 동작은 기존 스냅샷 이미지의 저장 직후 또는 스냅샷 이미지로부터 시스템을 복워한 직후에 개시될 수 있다.
더티 페이지 기록부(210)는 업데이트되는 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장한다.
더티 페이지 기록부(210)는 업데이트되는 메모리 영역을 인식하기 위해 스냅샷 이미지내 메모리 페이지 테이블의 엔트리들중에서 권한이 쓰기가능(writable:RW)인 엔트리의 권한을 판독전용(read only:RO) 권한으로 변경함으로써 해당 메모리 영역에 기록이 발생할 경우에 페이지 폴트가 발생하도록 한다. 더티 페이지 기록부(210)는 기록으로 인한 페이지 폴트가 발생하는 경우에 상기 엔트리에 연관된 페이지가 업데이트된 것으로 인식하고, 해당 페이지를 더티 페이지 목록에 저장한다. 이 때, 더티 페이지 기록부(210)는 해당 메모리 영역에 연관된 페이지 테이블의 엔트리 권한을 기록가능(RW)으로 다시 변경하여 동일 페이지에서 페이지 폴트가 재발하지 않도록 한다.
더티 페이지 복사부(220)는, 스냅샷 이미지 업데이트 동작이 개시되면, 상기 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지를 저장 장치에 복사한다. 이 때, 해당 페이지에 연관된 페이지 테이블의 엔트리 권한을 판독전용(RO)로 변경하여 추가 업데이트를 인식할 수 있도록 한다.
신규 매핑 테이블 작성부(230)는, 기존 스냅샷 이미지를 훼손하지 않기 위해, 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하고, 상기 신규 버전 매핑 테이블에 더티 페이지가 기록되는 저장 장치내 위치를 기록한다.
매핑 테이블 주소 업데이트부(240)는 더티 페이지 목록에 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하지 않을 경우에 기존 스냅샷 이미지에서 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트함으로써, 신규 버전의 스냅샷 이미지 작성, 즉, 스냅샷 이미지의 업데이트를 완료한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 스냅샷 이미지가 업데이트되는 과정의 예를 도시한다.
도시된 바와 같이, 기존 스냅샷 이미지(310)는 시스템의 실행에 관련된 상태 정보인, CPU 상태정보(311), 주변장치 상태정보(312), 메모리 페이지 테이블(이하, '페이지 테이블') 및 MMU(Memory Management Unit) 상태정보(313), 메모리-저장장치간 매핑 테이블(이하, '매핑 테이블', 314) 및 메모리 페이지 복사본(315)이 저장된 이미지이다. 도 3에 도시된 스냅샷 이미지는 단지 일 예에 불과한 것이고, 이보다 더 적거나 많은 상태 정보가 포함될 수 있으며, 본 발명이 스냅샷 이미지의 특정 구조에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 기존 스냅샷 이미지(310)를 새로운 스냅샷 이미지(320)로 업데이트함에 있어서 기존 스냅샷 이미지(310) 전체를 업데이트하는 것이 아니다. 대신에, 신규 버전의 매핑 테이블(314')을 별도로 생성 및 유지하여 업데이트된 메모리 페이지 복사본(315)의 저장 위치를 기록한 후에 스냅샷 이미지내 페이지 테이블(313)이 참조하는 매핑 테이블(314)의 주소를 신규 매핑 테이블(314')의 주소로 변경함으로써 스냅샷 이미지 업데이트에 관련된 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한, 부팅 시에도 스냅샷 이미지의 변경된 일부만을 새로이 로딩함으로써 부팅 시간을 줄일 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스냅샷 이미지 업데이트 방법을 도시한 흐름도이다.
스냅샷 이미지 업데이트 동작은 기존 스냅샷 이미지의 저장 직후 또는 스냅샷 이미지로부터 시스템을 복원한 직후에 개시될 수 있다.
우선, 업데이트되는 메모리 영역을 인식하기 위해, 업데이트되는 메모리 영역을 인식하기 위해 스냅샷 이미지내 메모리 페이지 테이블의 엔트리들중에서 권한이 쓰기가능(writable: RW)인 엔트리의 권한을 판독전용(read only:RO) 권한으로 변경하여 해당 메모리 영역에 기록 동작으로 인한 페이지 폴트가 발생하도록 한다(S410).
기록으로 인한 페이지 폴트가 발생하면, 해당 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장한다(S420). 이 때, 해당 메모리 영역에 연관된 페이지 테이블의 엔트리 권한을 기록가능(RW)으로 다시 변경하여 동일 페이지에서 페이지 폴트가 재발하지 않도록 한다.
다음, 스케줄링 정책에 따라 스냅샷 업데이트 동작이 개시되면, 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지(즉, 업데이트된 메모리 페이지 복사본)를 저장 장치에 복사한다(S430). 이 때, 해당 페이지에 연관된 페이지 테이블의 엔트리 권한을 판독전용(RO)로 변경하여 추가 업데이트를 인식할 수 있도록 한다.
한편, 기존 스냅샷 이미지를 훼손하지 않기 위해, 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하고, 상기 신규 버전 매핑 테이블에 더티 페이지가 기록되는 저장 장치내 위치를 기록한다.
더티 페이지 목록에 상기 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하는지 여부를 판단하고(S440), 복사할 더티 페이지가 존재할 때까지 기존 보전의 스냅샷 이미지를 유지하고(S450), 단계(S420, S430)을 반복 수행한다.
한편, 더티 페이지 목록에 더 이상 더티 페이지가 존재하지 않을 경우에 상기 기존 스냅샷 이미지의 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트함으로써 새로운 스냅샷 이미지 작성을 완료한다(S460)
이후에 발생하는 페이지 폴트에 대해서도 동일한 과정(S410 내지 S460)을 반복하며 스냅샷 이미지 업데이트를 수행할 수 있다.
본 발명의 전술한 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 업데이트되는 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장하는 더티 페이지 기록부;
    스냅샷 업데이트 동작이 개시되면, 상기 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지를 저장 장치에 복사하는 더티 페이지 복사부;
    기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하여 상기 더티 페이지가 기록되는 상기 저장 장치내 위치를 기록하는 신규 매핑 테이블 작성부; 및
    상기 더티 페이지 목록에 상기 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하지 않을 경우에 상기 기존 스냅샷 이미지의 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트하는 매핑 테이블 주소 업데이트부
    를 포함하는 스냅샷 이미지 업데이트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 더티 페이지 기록부는 업데이트되는 메모리 영역을 인식하기 위해 스냅샷 이미지내 메모리 페이지 테이블의 엔트리들중에서 권한이 쓰기가능(writable)인 엔트리의 권한을 판독전용(read only) 권한으로 변경하는 스냅샷 이미지 업데이트 장치.
  3. 제2항에 있어서, 더티 페이지 기록부는 상기 판독전용 권한으로 변경된 엔트리에 기록 동작으로 인한 페이지 폴트가 발생하는 경우에 상기 엔트리에 연관된 페이지가 업데이트된 것으로 인식하는 스냅샷 이미지 업데이트 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스냅샷 이미지 업데이트 동작은 기존 스냅샷 이미지의 저장 직후 또는 스냅샷 이미지로부터 시스템을 복원한 직후에 개시되는 스냅샷 이미지 업데이트 장치.
  5. 업데이트되는 메모리 영역을 인식하는 단계;
    상기 업데이트된 메모리 영역을 더티 페이지로서 더티 페이지 목록에 저장하는 단계;
    스냅샷 업데이트 동작이 개시되면, 상기 더티 페이지 목록에 저장된 더티 페이지를 저장 장치에 복사하는 단계;
    기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블을 복사한 신규 버전 매핑 테이블을 생성하여 상기 더티 페이지가 기록되는 상기 저장 장치내 위치를 기록하는 단계; 및
    상기 더티 페이지 목록에 상기 저장 장치에 복사할 더티 페이지가 더 이상 존재하지 않을 경우에 상기 기존 스냅샷 이미지의 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블 주소를 상기 신규 버전 매핑 테이블 주소로 업데이트하는 단계
    를 포함하는 스냅샷 이미지 업데이트 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 업데이트되는 메모리 영역을 인식하는 단계는 업데이트되는 메모리 영역을 인식하기 위해 스냅샷 이미지내 메모리 페이지 테이블의 엔트리들중에서 권한이 쓰기가능(writable)인 엔트리의 권한을 판독전용(read only) 권한으로 변경하는 단계를 더 포함하는 스냅샷 이미지 업데이트 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 업데이트되는 메모리 영역을 인식하는 단계는 상기 판독전용 권한으로 변경된 엔트리에 기록 동작으로 인한 페이지 폴트가 발생하는 경우에 상기 엔트리에 연관된 페이지가 업데이트된 것으로 인식하는 단계를 더 포함하는 스냅샷 이미지 업데이트 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 스냅샷 이미지 업데이트 동작은 기존 스냅샷 이미지의 저장 직후 또는 스냅샷 이미지로부터 시스템을 복원한 직후에 개시되는 스냅샷 이미지 업데이트 방법.
  9. 기존 스냅샷 이미지에 포함된 매핑 테이블의 신규 버전을 생성하고 상기 생성된 신규 버전 매핑 테이블에 업데이트된 메모리 페이지가 복사된 저장 장치내 위치를 기록하는 단계; 및
    상기 기존 스냅샷 이미지내 페이지 테이블이 참조하는 매핑 테이블의 주소를 상기 버전 매핑 테이블의 주소로 변경하는 단계
    를 포함하는 스냅샷 이미지 업데이트 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법은 기존 스냅샷 이미지의 저장 직후 또는 스냅샷 이미지로부터 시스템을 복원한 직후에 개시되는 스냅샷 이미지 업데이트 방법.
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