[发明专利]在多版本异步动态软件更新期间通过虚拟存储器覆盖技术进行的全局变量迁移

说明书

一种在实时程序更新期间管理处理系统上的全局变量迁移的系统和方法。所述方法包括：在所述处理系统的物理存储器中创建共享数据段；将程序的第一版本的第一全局变量数据段的逻辑地址空间绑定到所述共享数据段的物理地址；将所述程序的更新版本的第二全局变量数据段的逻辑地址空间绑定到所述共享数据段的所述物理地址。所述第一全局变量数据段和所述第二全局变量数据段同时存在，并且都映射到存储在所述共享数据段中的公共全局变量。

相关申请案交叉申请

本专利申请要求于2017年6月2日提交的发明名称为“在多版本异步动态软件更新期间通过虚拟存储器覆盖技术进行的全局变量迁移”(Global Variable Migration viaVirtual Memory Overlay Technique for Multi-Version Asynchronous DynamicSoftware Update)的第15/612,602号美国专利申请案以及于2017年10月13日提交的发明名称为“”在多版本异步动态软件更新期间通过虚拟存储器覆盖技术进行的全局变量迁移”(Global Variable Migration via Virtual Memory Overlay Technique for Multi-Version Asynchronous Dynamic Software Update)”、申请号为PCT/CN2017/106104的国际专利申请的在先申请优先权，该在先申请的全部内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及多版本异步动态软件更新，更具体地，涉及软件更新期间全局变量的迁移。

背景技术

已开发出一种动态软件更新(Dynamic Software Update，DSU)流程，可以允许在不停机的情况下将关键安全补丁和升级等代码和数据更新应用于软件程序。执行动态软件更新时，管理全局变量会面临挑战。全局变量是程序中引用的所有函数都可访问的变量，系统通常会宣布全局变量适用于所有函数，并且一旦宣布，这些全局变量将在程序的整个运行期间保留在存储器中。

首次加载程序时，会在虚拟存储器中为该程序分配一个唯一的进程地址空间，该地址空间会映射到物理存储器中的相应空间。该存储器用于执行指令和存储数据。在支持DSU的环境中，可以在进程地址空间内为多个版本的指令代码和数据分配不同的版本地址空间。通常，特定程序版本会具有为其分配的版本地址空间，该版本地址空间将包括指示代码的空间和数据的空间。数据的地址空间可以包括为全局变量分配的数据段。因此，在程序可能同时存在多个版本的DSU环境中，可能会出现包含相同全局变量的多个数据段，这会引起全局变量的管理和迁移问题。

过去已通过各种方式解决这个问题。例如，某些DSU系统通过执行memcpy将旧程序版本的数据段中的全局变量的地址拷贝到新程序版本的数据段中的全局变量的地址来管理全局变量的迁移。这就要求新程序版本接收旧程序版本的数据段中的全局变量的地址，然后通过取消引用指针来访问全局变量的值来获取这些值。这种系统要求在全局变量迁移期间停止所有程序线程，以避免变量产生竞争的情况。(例如，参见Kitsune：用于C语言的高效通用动态软件更新(Efficient，General-purpose Dynamic Software Updating forC)；Christopher M.Hayden、Edward K.Smith、Michail Denchev、Michael Hicks、JeffreyS.Foster；美国马里兰大学帕克分校；https://www.cs.umd.edu/～tedks/papers/2012-oopsla-kitsune.ndf)