基于國產(chǎn)多核處理器核級(jí)冗余靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制的研究.pdf

1、容錯(cuò)技術(shù)是在一些對(duì)可靠性要求非常嚴(yán)格的環(huán)境中保障程序正確運(yùn)行的一項(xiàng)技術(shù)。程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的過程中，可能會(huì)發(fā)生不同類型的故障，如何保障程序的正確運(yùn)行一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　多核處理器是當(dāng)今處理器領(lǐng)域的主流，龍芯3號(hào)系列芯片是為數(shù)不多的國產(chǎn)多核處理器芯片之一。如何增強(qiáng)國產(chǎn)多核處理器的容錯(cuò)性能，充分發(fā)揮國產(chǎn)多核處理器的硬件資源優(yōu)勢(shì)，這具有重要的意義。在多核處理器的容錯(cuò)技術(shù)中，根據(jù)對(duì)處理器核的使用情況，又可以分為靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定兩種

2、方法。靜態(tài)綁定技術(shù)是在冗余進(jìn)程運(yùn)行前提前指定具體的處理器核來運(yùn)行冗余進(jìn)程的一種技術(shù)，而動(dòng)態(tài)綁定技術(shù)則是一種需要根據(jù)當(dāng)前核的實(shí)際運(yùn)行狀況來決定具體選擇哪幾個(gè)核來運(yùn)行冗余進(jìn)程的技術(shù)。
　　本文主要實(shí)現(xiàn)了冗余進(jìn)程在多核處理器間的靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定的功能，并在綁定的基礎(chǔ)上完成了利用多模冗余的方法來進(jìn)行故障檢測(cè)的功能。在傳統(tǒng)的綁定方法中，核間冗余進(jìn)程的通信都需要設(shè)置專用的通信信道或緩存隊(duì)列，這一般是在芯片設(shè)計(jì)階段來完成。本文主要從軟件方法入

3、手，將冗余進(jìn)程的通信和進(jìn)程結(jié)果比較工作轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)調(diào)用處，并在內(nèi)核層來完成故障檢測(cè)功能。這種從軟件角度實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)的方法，不但能有效檢測(cè)出進(jìn)程運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，而且成本低，開發(fā)周期較短。本文最后實(shí)現(xiàn)了通過靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定進(jìn)行故障檢測(cè)的方法，并在實(shí)驗(yàn)中成功檢測(cè)到了注入的故障，最后針對(duì)兩種方法對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的性能影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明系統(tǒng)對(duì)性能的影響在可接受范圍內(nèi)。本文的研究成果不但能為多核處理器在軟件層的容錯(cuò)提供一些參考，也能為國產(chǎn)龍芯