本文關(guān)鍵詞：基于國產(chǎn)多核處理器的容錯(cuò)冗余進(jìn)程檢測(cè)技術(shù)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(jì)算的可靠性面臨著瞬時(shí)故障的嚴(yán)重威脅，尤其是在超深亞微米級(jí)別，瞬時(shí)故障發(fā)生的機(jī)率將大大增加。同時(shí)由于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，當(dāng)前的微處理器已經(jīng)進(jìn)入多核時(shí)代。因此，有必要針對(duì)多核計(jì)算平臺(tái)下的容錯(cuò)技術(shù)展開深入研究。針對(duì)微處理器的瞬時(shí)故障容錯(cuò)技術(shù)的研究，目前已經(jīng)深入到計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中的處理器層、操作系統(tǒng)層、編譯層和應(yīng)用程序?qū)印?本文首先對(duì)故障進(jìn)行了介紹，并從故障對(duì)應(yīng)用程序執(zhí)行正確性的角度對(duì)故障進(jìn)行了分類。在對(duì)故障有了充分的認(rèn)識(shí)之后，對(duì)目前在軟硬件容錯(cuò)方面的容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了充分研究，其中對(duì)硬件容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)從軟件體系結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次的角度對(duì)軟件容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，包括操作系統(tǒng)層、編譯層以及應(yīng)用程序?qū)印Ｔ诔浞盅芯苛烁鞣N容錯(cuò)技術(shù)之后，針對(duì)目前的國產(chǎn)多核處理器平臺(tái)，提出了一種在操作系統(tǒng)層面基于系統(tǒng)調(diào)用的進(jìn)程冗余檢測(cè)技術(shù)，并對(duì)該技術(shù)的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括其中的緩存模塊、檢測(cè)模塊、同步模塊等。 最后，在國產(chǎn)龍芯多核處理器計(jì)算平臺(tái)下，在linux內(nèi)核級(jí)實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證了該檢測(cè)技術(shù)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本檢測(cè)方案能夠充分利用多核處理器的并行計(jì)算能力，，檢測(cè)到由于瞬時(shí)故障引發(fā)的系統(tǒng)錯(cuò)誤，并滿足一定的性能要求。
【關(guān)鍵詞】：龍芯 冗余進(jìn)程 操作系統(tǒng)容錯(cuò) 瞬時(shí)故障
【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】：2014
【分類號(hào)】：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(cuò)技術(shù)現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文的主要內(nèi)容11-12
• 第2章 容錯(cuò)技術(shù)及相關(guān)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(cuò)技術(shù)14-27
• 2.2.1 硬件容錯(cuò)技術(shù)14-16
• 2.2.2 軟件容錯(cuò)技術(shù)16-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 容錯(cuò)冗余進(jìn)程檢測(cè)方案28-42
• 3.1 各種軟件容錯(cuò)技術(shù)分析比較28
• 3.2 冗余進(jìn)程檢測(cè)方案SoR劃分28-30
• 3.3 冗余進(jìn)程檢測(cè)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(gè)模塊38-39
• 3.4 進(jìn)程執(zhí)行模型39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 冗余進(jìn)程檢測(cè)方案驗(yàn)證42-56
• 4.1 軟硬件平臺(tái)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(gòu)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(gòu)46
• 4.4 檢測(cè)方案實(shí)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(cè)模塊和故障恢復(fù)模塊48
• 4.4.4 檢測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用接口48-49
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-55
• 4.5.1 正確性驗(yàn)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(xiàn)57-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

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(dá);;SRAM型FPGA單粒子翻轉(zhuǎn)測(cè)試及加固技術(shù)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(hào)：960590