基于國產(chǎn)多核處理器核級冗余靜態(tài)綁定和動態(tài)綁定機制的研究.pdf

1、容錯技術(shù)是在一些對可靠性要求非常嚴格的環(huán)境中保障程序正確運行的一項技術(shù)。程序在計算機上運行的過程中，可能會發(fā)生不同類型的故障，如何保障程序的正確運行一直是一個研究熱點。
　　多核處理器是當今處理器領(lǐng)域的主流，龍芯3號系列芯片是為數(shù)不多的國產(chǎn)多核處理器芯片之一。如何增強國產(chǎn)多核處理器的容錯性能，充分發(fā)揮國產(chǎn)多核處理器的硬件資源優(yōu)勢，這具有重要的意義。在多核處理器的容錯技術(shù)中，根據(jù)對處理器核的使用情況，又可以分為靜態(tài)綁定和動態(tài)綁定兩種

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

3、手，將冗余進程的通信和進程結(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功能。這種從軟件角度實現(xiàn)故障檢測的方法，不但能有效檢測出進程運行過程中出現(xiàn)的故障，而且成本低，開發(fā)周期較短。本文最后實現(xiàn)了通過靜態(tài)綁定和動態(tài)綁定進行故障檢測的方法，并在實驗中成功檢測到了注入的故障，最后針對兩種方法對系統(tǒng)產(chǎn)生的性能影響進行了分析。結(jié)果表明系統(tǒng)對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提供一些參考，也能為國產(chǎn)龍芯