當(dāng)前,微處理器正越來越多地被應(yīng)用于各種惡劣環(huán)境中,但是高能粒子產(chǎn)生的單粒子效應(yīng)會對微處理器的正常工作產(chǎn)生影響,尤其對應(yīng)用在太空環(huán)境中的微處理器而言,影響更嚴(yán)重,成為其可靠性降低的首要因素,而本文所研究的控制流檢測技術(shù)正是防止和克服由于單粒子效應(yīng)而造成程序錯誤運行的有效手段。目前控制流檢測有純軟件和軟硬件結(jié)合兩種方式,純軟件控制流檢測方式處理靈活,不受硬件的限制適合在不同硬件平臺下應(yīng)用,但系統(tǒng)開銷大。而軟硬件結(jié)合控制流檢測方法具有系統(tǒng)開銷小、軟件部分負(fù)擔(dān)少等特點,有很廣闊的應(yīng)用前景。國防科大研發(fā)的高可靠R80515芯片具有多重硬件加固功能,并支持軟硬件結(jié)合的控制流檢測。本文基于高可靠R80515展開軟硬件結(jié)合控制流檢測算法的研究。本論文首先介紹控制流檢測理論和常用的控制流檢測算法,著重闡述和分析了匯編級控制流檢測方法CFCSS（control flow checking bv softwaresignatures）,詳細(xì)描述了CFCSS的控制流檢測原理、簽名值分派算法、控制流檢測過程等技術(shù)細(xì)節(jié),并指出CFCSS控制流檢測算法存在的混淆和多共享扇入等問題,還對CFCSS算法不能檢測的控制流... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)介紹
    1.3 國內(nèi)外控制流檢測的研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究工作及內(nèi)容安排
第2章 高可靠R80515平臺簡介
    2.1 R80515介紹
    2.2 R80515的整體加固方案
    2.3 R80515對控制流檢測的支持
    2.4 R80515對保存與恢復(fù)的支持
    2.5 本章小結(jié)
第3章 控制流檢測理論
    3.1 控制流檢測的基本原理
        3.1.1 控制流錯誤
        3.1.2 控制流檢測
    3.2 控制流檢測技術(shù)的分類
    3.3 控制流檢測的常用算法
        3.3.1 軟硬結(jié)合的控制流檢測方法
        3.3.2 純軟件控制流檢測方法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 CFCMAS控制流檢測算法
    4.1 純軟件控制流檢測算法CFCSS介紹
        4.1.1 運行時的簽名
        4.1.2 運行時調(diào)整簽名
        4.1.3 CFCSS算法
    4.2 CFCSS算法中存在的問題
        4.2.1 混淆現(xiàn)象
        4.2.2 共享多扇入問題優(yōu)化后可解的情況
        4.2.3 共享多扇入問題優(yōu)化后無解的情況
    4.3 CFCMAS算法
        4.3.1 CFCMAS算法總體思想
        4.3.2 CFCMAS中基于匯編碼的基本塊劃分
        4.3.3 CFCMAS分派簽名值
        4.3.4 CFCMAS中運行時簽名和多調(diào)整簽名
        4.3.5 CFCMAS算法與高可靠R80515硬件平臺的配合
        4.3.6 CFCMAS控制流檢測流程及算法描述
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于SDCC編譯器的CFCMAS算法實現(xiàn)
    5.1 CFCMAS控制流檢測單元在SDCC中的位置
    5.2 CFCMAS控制流檢測單元設(shè)計和實現(xiàn)
        5.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.2.2 控制流分析的主要流程
    5.3 本章小結(jié)
第6章 CFCMAS算法的性能及實驗數(shù)據(jù)分析
    6.1 CFCMAS算法的實驗及性能分析
        6.1.1 空間開銷和時間開銷的對比分析
        6.1.2 檢錯能力和恢復(fù)能力的對比分析
    6.2 CFCMAS算法的改進(jìn)方案
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]數(shù)據(jù)流相關(guān)軟件故障的靜態(tài)檢測[J]. 張廣梅,李曉維.  計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2005(11)
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[9]軟件代碼的防篡改技術(shù)[J]. 沈海波,史毓達(dá).  武漢科技學(xué)院學(xué)報. 2004(05)
[10]以基本塊為單位的非順序指令預(yù)取[J]. 沈立,戴葵,王志英.  計算機(jī)工程與科學(xué). 2003(04)

碩士論文
[1]航天微電子器件單粒子翻轉(zhuǎn)研究[D]. 張新.中國原子能科學(xué)研究院 2002



本文編號：3183457