本文關(guān)鍵詞：基于國(guó)產(chǎn)多核處理器的應(yīng)用程序確定性在線重放技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文研究確定性重放技術(shù)。確定性重放,也稱記錄重放,這種技術(shù)從第三方的角度跟蹤程序運(yùn)行過程,記錄關(guān)鍵信息,依據(jù)這些信息重現(xiàn)該次執(zhí)行過程。圍繞國(guó)產(chǎn)多核處理器可靠性展開的研究已取得若干成果,包括進(jìn)程級(jí)冗余檢錯(cuò),操作系統(tǒng)回卷恢復(fù)等。解決了單線程數(shù)值計(jì)算程序的瞬態(tài)故障容錯(cuò)問題。多線程和非數(shù)值計(jì)算程序反復(fù)執(zhí)行常常產(chǎn)生不同的結(jié)果。對(duì)這兩類程序,多次執(zhí)行比對(duì)結(jié)果的檢錯(cuò)方法不適用。本文意在通過記錄重放消除這兩類程序執(zhí)行結(jié)果的不確定性。既可以擴(kuò)展已有的檢錯(cuò)方案的適用范圍,也可以更有效的利用冗余副本進(jìn)行故障恢復(fù),還能極大的方便調(diào)試過程。記錄重放技術(shù)一直受到系統(tǒng)研究者的關(guān)注,除了容錯(cuò),在調(diào)試,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能模擬,入侵檢測(cè)等領(lǐng)域也有用武之地。目前已經(jīng)出現(xiàn)了針對(duì)單線程應(yīng)用程序的記錄重放工具,對(duì)于多線程程序尚無完整的解決方案。本文從不確定性因素入手,考察這些因素的來源和對(duì)程序執(zhí)行結(jié)果的影響。廣泛閱讀相關(guān)論文,了解現(xiàn)有研究中記錄重放的實(shí)現(xiàn)方法和能夠達(dá)到的精確程度。討論了在線重放技術(shù)在容錯(cuò)中發(fā)揮的作用及其優(yōu)點(diǎn)。以對(duì)應(yīng)用程序透明為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn),為承接已有的國(guó)產(chǎn)多核處理器可靠性研究成果,從操作系統(tǒng)角度設(shè)計(jì)記錄重放方案。以Scribe為參考,根據(jù)是否影響操作系統(tǒng)狀態(tài)將系統(tǒng)調(diào)用分為兩類,分別討論了日志記錄的內(nèi)容,重放階段執(zhí)行過程和實(shí)現(xiàn)思路。研究了Linux操作系統(tǒng)中信號(hào)的產(chǎn)生,發(fā)送和處理過程,闡述了為記錄共享內(nèi)存寫操作準(zhǔn)備的CREW協(xié)議,分析了二者在實(shí)現(xiàn)中遇到的問題。以getpid為例,在常見x86平臺(tái)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)調(diào)用的記錄重放,再將其移植到龍芯3A平臺(tái)上。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了功能的正確性,分析了該方案的性能損耗。本文所做的分析,設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)可作為記錄重放技術(shù)后續(xù)研究的參考。
【關(guān)鍵詞】：確定性 記錄重放 多核處理器 瞬態(tài)故障容錯(cuò)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
• 1.1.1 課題背景9
• 1.1.2 研究目的和意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析14-15
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章MIPS體系結(jié)構(gòu)和記錄重放技術(shù)17-30
• 2.1 MIPS體系結(jié)構(gòu)17-21
• 2.1.1 寄存器使用約定18
• 2.1.2 地址空間映射18-21
• 2.1.3 精確異常21
• 2.2 記錄重放技術(shù)21
• 2.3 在線重放21-23
• 2.4 確定性模型23-28
• 2.4.1 不確定性來源23-24
• 2.4.2 確定性程度24-25
• 2.4.3 確定性重放實(shí)現(xiàn)方法分類25-26
• 2.4.4 信號(hào)的不確定性26-27
• 2.4.5 共享內(nèi)存的不確定性27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 系統(tǒng)調(diào)用記錄重放設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)30-40
• 3.1 記錄重放總體流程30-31
• 3.2 系統(tǒng)調(diào)用記錄重放方法31-33
• 3.3 記錄重放啟動(dòng)程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)33-35
• 3.4 攔截系統(tǒng)調(diào)用35-39
• 3.4.1 攔截點(diǎn)確定35-36
• 3.4.2 修改系統(tǒng)調(diào)用的風(fēng)險(xiǎn)36-37
• 3.4.3 確定系統(tǒng)調(diào)用表地址和getpid偏移37-38
• 3.4.4 替換后的系統(tǒng)調(diào)用工作流程38-39
• 3.4.5 修改系統(tǒng)調(diào)用表39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 基于龍芯 3A平臺(tái)的記錄重放實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證40-54
• 4.1 軟硬件平臺(tái)40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置40-42
• 4.3 記錄重放的實(shí)現(xiàn)42-49
• 4.3.1 記錄重放內(nèi)核模塊的編寫43-45
• 4.3.2 確定sys_call_table的地址45-47
• 4.3.3 確定getpid的地址47-48
• 4.3.4 確定應(yīng)用程序使用的sys_call_table48-49
• 4.4 功能驗(yàn)證49-51
• 4.5 性能損耗分析51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文59-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉磊;黃河;唐志敏;;支持多核并行程序確定性重放的高效訪存沖突記錄方法[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2012年01期

2 李曉明;王韜;劉東;杜江凌;;走進(jìn)多核時(shí)代[J];計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索;2008年06期

  本文關(guān)鍵詞：基于國(guó)產(chǎn)多核處理器的應(yīng)用程序確定性在線重放技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：357420