一种改进的控制流差错检测和恢复机制研究

发布时间：2018-03-17 15:48

  本文选题：处理器　切入点：故障　出处：《计算机应用研究》2015年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：运行于处理器上的进程如果在运行期间发生暂态故障,有可能导致严重的系统故障或安全漏洞。因此,必须在对系统造成损害前检测并尽量纠正这些差错。现有的差错检测方法虽然潜在性能优异,但是成本极高,因此无法在实践中部署。为了解决这一问题,提出了一种基于硬件的控制流监控技术。该技术首先从程序二进制接口提取出程序的合法控制流图,计算出CRC签名,对合法的控制流图进行编码;然后,当程序在处理器上运行时,使用预先计算好的签名来检验程序的运行期间控制流。该技术的控制流差错检测覆盖率可达99.98%,且可快速纠正差错,提高了控制流暂态差错的容错性。它对主处理器的性能开销极低(1%左右),面积成本也比较小(6%)。给出的控制流运行期间监控技术经过扩展后,可以高效地监控并检测出处理器上正在运行的指令的各种暂态差错。
[Abstract]:Running on the processor process if the transient fault occurred during operation may lead to serious system failure or breach of security. Therefore, the damage to the system must be detected before and try to correct these errors and the existing detection methods although the potential performance is excellent, but the cost is very high, so it cannot be deployed in practice in order to solve the problem. This issue presents a flow monitoring technology. The hardware based control technology from the first program to extract the legitimate binary interface control program flow diagram, calculate the CRC signature for the legitimate control flow graph encoding; then, when the program running on the processor, using the precomputed signatures during program control flow test. The detection coverage rate of up to 99.98% error control of the technology flow, and can quickly correct the error, improves the fault tolerance control of transient errors. On it The performance cost of the main processor is very low (about 1%), and the area cost is relatively small (6%). During the operation of the control flow, the monitoring technology is extended, and it can monitor and detect all kinds of transient errors of the instructions running on the processor efficiently.

【作者单位】： 廊坊师范学院数学与信息科学学院;北京大学信息科学技术学院;
【基金】：国家自然科学基金重点资助项目(61321001/F01)
【分类号】：TP332

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本文编号：1625401