發(fā)布時間：2017-10-02 16:18

  本文關鍵詞：基于國產(chǎn)多核處理器的容錯冗余進程檢測技術的研究

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【摘要】：集成電路制造工藝的不斷發(fā)展使得微處理器計算的可靠性面臨著瞬時故障的嚴重威脅，尤其是在超深亞微米級別，瞬時故障發(fā)生的機率將大大增加。同時由于計算機體系結(jié)構的快速發(fā)展，當前的微處理器已經(jīng)進入多核時代。因此，有必要針對多核計算平臺下的容錯技術展開深入研究。針對微處理器的瞬時故障容錯技術的研究，目前已經(jīng)深入到計算機體系結(jié)構中的處理器層、操作系統(tǒng)層、編譯層和應用程序?qū)印?本文首先對故障進行了介紹，并從故障對應用程序執(zhí)行正確性的角度對故障進行了分類。在對故障有了充分的認識之后，對目前在軟硬件容錯方面的容錯技術進行了充分研究，其中對硬件容錯技術進行了簡單的介紹，對從軟件體系結(jié)構的各個層次的角度對軟件容錯技術進行了詳細的研究，包括操作系統(tǒng)層、編譯層以及應用程序?qū)�。在充分研究了各種容錯技術之后，針對目前的國產(chǎn)多核處理器平臺，提出了一種在操作系統(tǒng)層面基于系統(tǒng)調(diào)用的進程冗余檢測技術，并對該技術的設計原理進行了詳細的介紹，包括其中的緩存模塊、檢測模塊、同步模塊等。 最后，在國產(chǎn)龍芯多核處理器計算平臺下，在linux內(nèi)核級實現(xiàn)并驗證了該檢測技術方案。實驗結(jié)果表明，本檢測方案能夠充分利用多核處理器的并行計算能力，，檢測到由于瞬時故障引發(fā)的系統(tǒng)錯誤，并滿足一定的性能要求。
【關鍵詞】：龍芯 冗余進程 操作系統(tǒng)容錯 瞬時故障
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題來源及研究的目的與意義8-9
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 課題研究的背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 龍芯處理器9-10
• 1.2.2 軟硬件容錯技術現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文的主要內(nèi)容11-12
• 第2章 容錯技術及相關研究12-28
• 2.1 故障12-14
• 2.1.1 故障的概念12-13
• 2.1.2 故障的分類13-14
• 2.2 軟硬件容錯技術14-27
• 2.2.1 硬件容錯技術14-16
• 2.2.2 軟件容錯技術16-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 容錯冗余進程檢測方案28-42
• 3.1 各種軟件容錯技術分析比較28
• 3.2 冗余進程檢測方案SoR劃分28-30
• 3.3 冗余進程檢測方案原理30-39
• 3.3.1 緩存模塊33-35
• 3.3.2 同步模塊35-37
• 3.3.3 Watchdog37-38
• 3.3.4 其他兩個模塊38-39
• 3.4 進程執(zhí)行模型39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 冗余進程檢測方案驗證42-56
• 4.1 軟硬件平臺42
• 4.2 基于龍芯處理器的 linux 內(nèi)核編譯42-43
• 4.3 linux 內(nèi)核中添加系統(tǒng)調(diào)用與數(shù)據(jù)結(jié)構43-46
• 4.3.1 內(nèi)核中添加系統(tǒng)調(diào)用43-46
• 4.3.2 內(nèi)核中添加數(shù)據(jù)結(jié)構46
• 4.4 檢測方案實現(xiàn)46-49
• 4.4.1 緩存模塊47
• 4.4.2 同步模塊47-48
• 4.4.3 檢測模塊和故障恢復模塊48
• 4.4.4 檢測系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用接口48-49
• 4.5 實驗結(jié)果與分析49-55
• 4.5.1 正確性驗證49-52
• 4.5.2 性能損耗分析52-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-62
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文62-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邱金娟;徐宏杰;潘雄;朱明達;;SRAM型FPGA單粒子翻轉(zhuǎn)測試及加固技術研究[J];電光與控制;2011年08期

2 ;MICROTHREAD BASED (MTB) COARSE GRAINED FAULT TOLERANCE SUPERSCALAR PROCESSOR ARCHITECTURE[J];Journal of Electronics;2006年03期

3 吳江;唐常杰;李太勇;姜s

本文編號：960590