基于编译中间代码的关键变量容错技术

发布时间：2022-01-17 12:09

　　随着世界范围内兴起空间探测的热潮,空间环境中的计算机的可靠性问题越来越重要。在空间环境中,硬件瞬时故障给星载计算机带来的可靠性问题非常突出,尤其是单粒子翻转故障构成了对星载计算机安全的主要威胁。传统上一般采用专用的抗辐照器件来建造空间星载计算机。但是,抗辐照器件价格昂贵,且计算性能不高,而COTS器件计算性能很高,价格和功耗都很低。通过在COTS器件上使用面向硬件的软件容错技术可以提供高可靠、高性能、低成本和低功耗的空间计算机的解决方案。面向硬件瞬时故障的软件容错技术一般是通过复制指令并比较结果的方法来检测发生在硬件中的瞬时故障,在编译的时候插入冗余计算的指令,可以简单高效的实现容错,所以容错编译成为面向硬件瞬时故障的软件容错中比较流行的一种实现方法。本文首先深入分析了当前编译容错的技术原理及其优缺点。提出了变量脆弱因子的概念以及一种静态分析的关键变量选取技术,分析了变量脆弱因子的大小对系统可靠性影响的高低。给出了固有脆弱因子和依赖脆弱因子的概念以及计算模型。并对计算模型分析,用实例检验了计算模型的正确性。的关键变量容错算法在编译中间代码实现的原理深入的分析,得出在中间代码的关键变量复... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

太阳风暴示意图

图 1.2 半导体芯片图 图在由辐射造成的故障中，SEU 是星于 TID 和 SEL 以及 SEB。上世纪九十年星上搭载的两台用于单粒子事件测量的监内共发生了 65 次单粒子翻转[8]。最新的软错误发生的概率 SER(Soft Error Rate)从例如在图 1.3 中，制造工艺不断进步右逐渐降至 1.1v。但是一位 SRAM 发生为制造工艺的进步使得 SRAM 单元的面来越小。在 130nm 制造工艺下一 SRAM艺下一 SRAM 位发生单粒子翻转概率的SRAM 设计工艺发生了改变，使得 SRA而随着制造工艺不断进步，微处理器中集造工艺下，微处理器中集成的 SRAM 约处理器中集成了大约 33Mb 左右的 SRAM

【参考文献】：
期刊论文
[1]星载计算机抗辐射加固技术[J]. 华更新,王国良,郭树玲.  航天控制. 2003(01)
[2]单粒子效应对卫星空间运行可靠性影响[J]. 王长河.  半导体情报. 1998(01)

博士论文
[1]面向硬件故障的软件容错[D]. 高珑.国防科学技术大学 2006



本文编号：3594702