Checkpoint/Restore In Userspace(CRIU)使用细节

上篇：Checkpoint/Restore in Userspace(CRIU)安装和使用

本篇参考： CRIU官网

在上一篇的介绍中，我们简单的安装和使用了CRIU，本篇将介绍CRIU稍微高级那么一点点的用法。

 1.CRIU工作原理（流程图，图片来自官网）

　　

了解大概的流程有助于理解工作原理

2.功能命令以及选项参数含义

　　在上一篇我们已经了解到了dump ， restore 等基础功能命令，这里我们再重新认识一下它们，知道它们新的含义，同时还有一些新的有意思的命令

dump                  功能   没有别的参数的情况下，转储所有进程信息并杀死进程
pre-dump              功能   仅仅转储内存文件，打开内存更改跟踪，并保留程序运行

--track-mem           选项   打开内存更改跟踪
--prev-images-dir     选项   指明上次检查点的文件路径
--leave-running       选项   让进程继续存活

 3.命令和选项的搭配及其含义

• dump 转储所有并杀死进程
• dump --leave-running 转储所有并保留被转储进程继续执行
• dump --track-mem 转储所有杀死进程并打开内存更改追踪（这个通常被认为是没有用处的，因为dump会杀死进程，详细请了解下一篇）
• dump --track-mem --leave-running 转储所有，打开内存更改追踪，同时保留程序继续执行（这个应该是比较有用的）
• dump --track-mem --leave-running --prev-images-dir $path 同上，同时在转储文件的时候检查$path中的文件，跳过已经存在的部分（内存页没有更改的部分）
• pre-dump 仅转储内存，打开内存更改追踪，保留程序继续执行
• pre-dump --prev-images-dir $path 同上但是会检查$path中的文件，跳过已经存在的部分

4.命令的使用

• 测试例目标：

  1 为程序创建一个pre-dump存储于chkp01
  2 在上次快照的基础上再创建一个pre-dume存储于chkp02
  3 在上次快照的基础上再创建一个dump存储于chkp03,并保持程序执行
  4 在上次快照的基础上再创建一个dump存储于chkp04，终止程序
  5 在第3步的基础上恢复程序运行
  6 在第4步的基础上恢复程序运行

1. 创建测试程序test.c

   vim  test.c

   #include<stdio.h>
   #include<unistd.h>
   int main(){
       int i = 0;   
       for (i = 0; i < 1000 ; i++){//因为命令较多，让程序跑的久一点
           sleep(1);
           printf("%d
   ",i); 
      }
   return 0;
   }

   :wq

2. 创建保存快照的文件夹（多创建几个）

   mkdir  chkp01
   mkdir  chkp02
   mkdir  chkp03
   mkdir  chkp04
   mkdir  chkp05

3. 在终端A中启动程序  (使用gcc编译之后，编译命令:  gcc test.c -o test

   ./test

4. 在终端B中查找程序pid

   ps -ef | grep test

   假设查到的id是1447

5. 完成目标第一步（为程序创建一个pre-dump存储于chkp01）

   criu pre-dump --shell-job --images-dir /usr/temp/chkp01 -t 1447    #创建一个内存快照存储于chkp01,打开内存更改追踪，并保持程序执行

   --shell-job       表明是命令行程序等价于上篇-j

   --images-dir    指明快照文件存储的文件夹路径
    
6. 完成目标第二步（在上次快照的基础上再创建一个pre-dume存储于chkp02）

   criu pre-dump --shell-job --images-dir /usr/temp/chkp02 -t 1447 --prev-images-dir /usr/temp/chkp01

   在第一步的基础上创建第二步的快照，可以减少系统开销，减少程序执行时间，减少存储占用空间（这是目的）

7. 完成目标第三步（在上次快照的基础上再创建一个dump存储于chkp03,并保持程序执行）

   criu dump --track-mem --shell-job --images-dir /usr/temp/chkp03 -t 1447 --prev-images-dir /usr/temp/chkp02 --leave-running

   dump会终止程序执行，同时没有追踪内存更改的功能，所以在这一步，我们加上了--track-mem--leave-running 两个选项

8. 完成目标第四步（在上次快照的基础上再创建一个dump存储于chkp04，终止程序）

   criu dump --shell-job --images-dir /usr/temp/chkp04 -t 1447 --prev-images-dir /usr/temp/chkp03

9. 完成目标第五步（在第3步的基础上恢复程序运行）

   criu restore --shell-job --images-dir /usr/temp/chkp03

10. 完成目标第六步（在第4步的基础上恢复程序运行）一定要杀掉上步恢复的程序再执行这一步否则会出错，因为进程号被占用：kill -9 1447

    criu restore --shell-job --images-dir /usr/temp/chkp04

5.小结（解疑）

1. 可能有的读者在这里还是很迷惑，明明有很简单的方法为什么还要这么复杂呢？

• 是这样的，我们在做检查点的时候，可能测试程序很大，检查点很多，这样就会产生一种结果，需要大量的存储空间，以及大量的时间，为了节约资源，可以仅仅存储某些改变了的内存页，这样就能节约大量的时间和空间。--stack-mem就能完成这个功能，它可以使后面执行的语句在使用--prev-images-dir的时候有机会发现没有改变的内存页，从而跳过这些页的存储。

　　 2.为什么我们仅仅恢复了第三步和第四步的快照呢？

• 这是因为pre-dump 是不完整的快照，无法恢复，仅仅dump才可以恢复。它仅仅为了生成 --prev-images-dir  参数所需要的文件

最后，肯定还有一大批小伙伴云里雾里，请期待下篇Memory changes tracking