DSP的程序异常检测技术研究

发布时间：2021-10-14 06:49

　　当前,基于DSP的嵌入式系统中,应用程序主要还是用C或C++语言编写的。因C语言本身的特性,以及嵌入式操作系统的应用,程序复杂度的增加,致使程序中诸多异常是编译器无法发现的,而这些异常在程序运行中才会显现出来。这些错误往往造成系统的不稳定甚至系统瘫痪,从而造成严重的后果。因此,程序异常检测手段是十分必要的。本文针对程序中的代码改写、数组越界和堆栈溢出问题,采用软硬件联合检测方式,建立了一个DSP的程序异常检测系统,实现对诸多异常的检测。首先,利用内存保护机制实现了DSP内存中的异常检测,并在实际系统中得到了广泛的应用。实际应用证明了它对程序中的数组和指针越界等问题比较敏感,成功的发现诸多此类问题。其次,本文通过软件编程的方式,使AET检测机制在实际系统中得到应用,并利用其实现了DSP外存中的异常检测以及程序运行轨迹的跟踪,从而达到了实时检测程序异常的目的。前者功能能有效的检测出诸多针对外存的异常操作;后者记录的数据,经分析得到的信息,对问题的分析和定位起到了极好的辅助效果。最后,针对多任务程序的堆栈异常问题,在DSP上实现了BP神经网络算法,并利用其对复杂的分类问题有着良好的效果,通过... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 本课题研究的背景
    1.3 国内外研究现状
    1.4 程序异常检测方法的分类
        1.4.1 软件检测
        1.4.2 硬件检测
        1.4.3 软硬件联合检测
    1.5 本文主要研究内容
第2章 DSP 内存中的异常检测
    2.1 引言
    2.2 内存保护机制原理
    2.3 内存保护机制实现过程
    2.4 异常响应流程
    2.5 程序状态信息保存
        2.5.1 程序状态信息准备
        2.5.2 程序状态信息上报
    2.6 程序异常信息分析
        2.6.1 数据转换及加载
        2.6.2 GEL 扩展功能
    2.7 实例分析
    2.8 本章小结
第3章 DSP 外存中的异常检测
    3.1 引言
    3.2 AET 检测机制的原理
    3.3 AET 检测机制的功能
        3.3.1 设置硬件断点
        3.3.2 设置硬件观察点
        3.3.3 设置执行点
        3.3.4 事件序列
    3.4 AET 功能的软件实现
    3.5 异常检测的实现
        3.5.1 代码保护实现过程
        3.5.2 异常处理流程
    3.6 实例分析
    3.7 本章小结
第4章 DSP 程序运行轨迹跟踪的实现
    4.1 引言
    4.2 可选的实现方法
        4.2.1 利用PAP 实现轨迹跟踪
        4.2.2 利用PAR 实现轨迹跟踪
        4.2.3 利用EVT 实现轨迹跟踪
    4.3 ETB 数据转换及解析
        4.3.1 ETB 数据的保存
        4.3.2 ETB 数据的转换
        4.3.3 ETB 数据的解析
    4.4 轨迹跟踪实例分析
    4.5 本章小结
第5章 基于BP 神经网络的堆栈异常检测
    5.1 引言
    5.2 人工神经元模型
        5.2.1 神经元的建模
        5.2.2 神经元的数学模型
        5.2.3 神经元的变换函数
        5.2.4 单个神经元功能
    5.3 BP 神经网络算法
        5.3.1 基于BP 算法的多层感知器模型
        5.3.2 BP 算法的推导
        5.3.3 BP 算法的程序实现
    5.4 堆栈检测的实现
        5.4.1 算法载体的选择
        5.4.2 堆栈信息的归一化处理
        5.4.3 堆栈检测流程
    5.5 实验验证
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]人工神经网络的研究与应用[J]. 刘付芬.  福建电脑. 2009(08)
[2]基于JTAG的嵌入式调试技术的研究[J]. 彭德刚,周慧玲,刘淼.  仪表技术. 2008(03)
[3]嵌入式操作系统实时性研究与改进[J]. 孔军.  黑龙江科技信息. 2008(02)
[4]嵌入式系统C语言编程方法研究[J]. 黄亚克.  科技信息(学术研究). 2007(16)
[5]程序调试运行时的错误及检测方法[J]. 赵巾帼,罗庆云.  网络安全技术与应用. 2006(04)
[6]嵌入式产业发展研究[J]. 邢涛,叶景楼,任永昌.  技术经济. 2005(11)
[7]嵌入式学习:后PC时代的数字化学习[J]. 马德四.  现代教育技术. 2004(04)
[8]DSP的特点、发展趋势与应用[J]. 张辉,胡广书.  电子产品世界. 2004(09)
[9]谈单片机中堆栈的使用[J]. 胡秧利.  中国职业技术教育. 2004(06)
[10]DSP信号处理器的典型应用及前景展望[J]. 林健.  机电信息. 2004(01)

硕士论文
[1]嵌入式实时操作系统关键技术的研究[D]. 罗炜.湘潭大学 2006
[2]FPW对堆栈溢出的检测[D]. 邢江宁.南京师范大学 2002



本文编号：3435653