Android系统中应用程序异常恢复机制的设计与实现

摘要

近年来，智能手机的普及和应用使得Android移动应用市场日益壮大和复杂，各色各样的应用程序出现在普通用户的视野。随着移动应用软件更加紧密地进入到我们的日常生活中，应用软件的交互应该更加的快速、敏感，运行过程也应该具有更强的容错性能。
　　不幸的是，甚至是目前非常流行的社交软件像新浪微博、微信等在运行过程中也会出现运行时未捕获异常，导致程序无法正常响应用户输入。我们需要重新启动程序运行，这个时候，之前浏览到的状态信息就面临丢失的情况。更甚者，对Android移动终端中的应用程序或系统服务等进行fuzzing测试时，过程一旦发生卡死崩溃，所做的工作将功亏一篑，所有的测试工作需要从头开始执行。因此，针对Android应用程序目前依然存在的此类缺陷，如何合理的保存应用程序的运行状态，提高程序的容错性和可靠性，是Android系统中的应用程序需要解决的问题。
　　针对存在的上述问题，本文设计实现了一套Android系统上应用软件的异常恢复机制。基于这一目标，本文利用检查点技术对该系统进行实现。检查点技术在进程迁移、崩溃恢复或事务回滚等方面非常有用，尽管该技术在Linux等系统中已经得到了广泛的应用，在Android系统中却并未进行特别的应用。
　　检查点机制按照实现方式主要分为内核级和用户级两种模式，鉴于Android系统的层次化设计特点，本文基于用户级检查点机制，设计实现了一套Android系统上应用程序的异常恢复系统。主要通过三个模块实现：异常监测模块、检查点设置模块和恢复模块。异常监测模块用于实时监测程序的运行过程；检查点设置模块用于保存目标程序正常运行状态下的进程信息；恢复模块用于在程序发生异常时，保证用户进程能够顺利恢复到检查点时刻继续执行。
　　检查点设置点的选择，在Android中是影响程序顺利执行的关键，因为检查点的设置需要一定的时间和空间消耗，因此本文中检查点设置点的选择主要在涉及用户操作（例如按钮等）的位置前进行，这就保证了检查点时刻进程状态的可保存性，进而保证了进程恢复的可能性。

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第一章 绪论

1.1课题的研究背景和意义

1.2课题的研究内容

1.3国内外研究现状

1.4选题的来源

1.5论文章节安排

第二章 技术背景和Android基础理论

2.1技术背景

2.2 Android基础理论

2.3本章小结

第三章 应用程序检查点系统的设计与实现

3.1检查点/恢复系统的原理分析

3.2系统总体结构设计

3.3准备工作

3.4异常监测模块

3.5检查点设置模块

3.6恢复模块

3.7本章小结

第四章 测试与分析

4.1实验测试环境

4.2系统层设计

4.3应用层测试

4.4实验结果分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1研究总结

5.2研究展望

参考文献

致谢

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