發(fā)布時(shí)間：2017-09-12 05:04

  本文關(guān)鍵詞：基于國(guó)產(chǎn)多核處理器核級(jí)冗余靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制的研究

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【摘要】：容錯(cuò)技術(shù)是在一些對(duì)可靠性要求非常嚴(yán)格的環(huán)境中保障程序正確運(yùn)行的一項(xiàng)技術(shù)。程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的過(guò)程中,可能會(huì)發(fā)生不同類型的故障,如何保障程序的正確運(yùn)行一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)。多核處理器是當(dāng)今處理器領(lǐng)域的主流,龍芯3號(hào)系列芯片是為數(shù)不多的國(guó)產(chǎn)多核處理器芯片之一。如何增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)多核處理器的容錯(cuò)性能,充分發(fā)揮國(guó)產(chǎn)多核處理器的硬件資源優(yōu)勢(shì),這具有重要的意義。在多核處理器的容錯(cuò)技術(shù)中,根據(jù)對(duì)處理器核的使用情況,又可以分為靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定兩種方法。靜態(tài)綁定技術(shù)是在冗余進(jìn)程運(yùn)行前提前指定具體的處理器核來(lái)運(yùn)行冗余進(jìn)程的一種技術(shù),而動(dòng)態(tài)綁定技術(shù)則是一種需要根據(jù)當(dāng)前核的實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)決定具體選擇哪幾個(gè)核來(lái)運(yùn)行冗余進(jìn)程的技術(shù)。本文主要實(shí)現(xiàn)了冗余進(jìn)程在多核處理器間的靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定的功能,并在綁定的基礎(chǔ)上完成了利用多模冗余的方法來(lái)進(jìn)行故障檢測(cè)的功能。在傳統(tǒng)的綁定方法中,核間冗余進(jìn)程的通信都需要設(shè)置專用的通信信道或緩存隊(duì)列,這一般是在芯片設(shè)計(jì)階段來(lái)完成。本文主要從軟件方法入手,將冗余進(jìn)程的通信和進(jìn)程結(jié)果比較工作轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)調(diào)用處,并在內(nèi)核層來(lái)完成故障檢測(cè)功能。這種從軟件角度實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)的方法,不但能有效檢測(cè)出進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障,而且成本低,開(kāi)發(fā)周期較短。本文最后實(shí)現(xiàn)了通過(guò)靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定進(jìn)行故障檢測(cè)的方法,并在實(shí)驗(yàn)中成功檢測(cè)到了注入的故障,最后針對(duì)兩種方法對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的性能影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明系統(tǒng)對(duì)性能的影響在可接受范圍內(nèi)。本文的研究成果不但能為多核處理器在軟件層的容錯(cuò)提供一些參考,也能為國(guó)產(chǎn)龍芯多核處理器的可靠性設(shè)計(jì)方案提供一些理論參考。
【關(guān)鍵詞】：龍芯 瞬時(shí)故障 靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定 容錯(cuò)冗余
【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
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來(lái)源及研究的目的與意義8-10
• 1.1.1 課題來(lái)源8
• 1.1.2 課題研究的背景與意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 龍芯處理器現(xiàn)狀10
• 1.2.2 容錯(cuò)技術(shù)現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定技術(shù)現(xiàn)狀12
• 1.3 論文的主要內(nèi)容12-14
• 第2章 龍芯3A平臺(tái)下相關(guān)容錯(cuò)技術(shù)14-30
• 2.1 龍芯3A平臺(tái)14-19
• 2.1.1 龍芯3A芯片14-15
• 2.1.2 龍芯平臺(tái)下操作系統(tǒng)內(nèi)核15-19
• 2.2 容錯(cuò)相關(guān)研究19-28
• 2.2.1 故障的傳播19-20
• 2.2.2 容錯(cuò)的相關(guān)技術(shù)20-28
• 2.3 靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定技術(shù)28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 冗余進(jìn)程容錯(cuò)檢測(cè)方案30-47
• 3.1 軟件容錯(cuò)技術(shù)比較30
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)30-31
• 3.3 綁定的設(shè)計(jì)31-39
• 3.3.1 靜態(tài)綁定冗余容錯(cuò)的設(shè)計(jì)31-38
• 3.3.2 動(dòng)態(tài)綁定冗余容錯(cuò)的設(shè)計(jì)38-39
• 3.4 綁定的實(shí)現(xiàn)39-46
• 3.4.1 靜態(tài)綁定冗余容錯(cuò)的實(shí)現(xiàn)39-45
• 3.4.2 動(dòng)態(tài)綁定冗余容錯(cuò)的實(shí)現(xiàn)45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 冗余進(jìn)程檢測(cè)方案的驗(yàn)證47-55
• 4.1 軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建和配置47-48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析48-53
• 4.3.1 靜態(tài)綁定冗余進(jìn)程的實(shí)驗(yàn)48-50
• 4.3.2 動(dòng)態(tài)綁定冗余進(jìn)程的實(shí)驗(yàn)50-53
• 4.4 性能的損耗分析53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61-63
• 致謝63

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 單書暢;胡瑜;李曉維;;多核處理器的核級(jí)冗余容錯(cuò)技術(shù)[A];第六屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

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本文編號(hào)：835226