面向COTS DSP的可配置容錯(cuò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換工具的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在航天應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor，DSP）得到廣泛的應(yīng)用，然而空間環(huán)境下高能粒子輻射所產(chǎn)生的單粒子效應(yīng)，對(duì)DSP的可靠性和使用壽命造成嚴(yán)重的影響。因此，為了提高航天器系統(tǒng)的可靠性，國(guó)內(nèi)外對(duì)容錯(cuò)技術(shù)展開(kāi)了研究。
　　容錯(cuò)技術(shù)按照實(shí)現(xiàn)方式分為硬件容錯(cuò)技術(shù)和軟件容錯(cuò)技術(shù)。硬件實(shí)現(xiàn)的容錯(cuò)技術(shù)能夠有效對(duì)抗高能粒子輻照影響，但會(huì)在功耗、性能等方面引入巨大開(kāi)銷。相比于硬件實(shí)現(xiàn)的容錯(cuò)技術(shù),利用軟件容

2、錯(cuò)技術(shù)提高商用(Commercial Off-The-Shelf,COTS)DSP的可靠性在性能、功耗和成本等方面有顯著優(yōu)勢(shì),對(duì)于促進(jìn)我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展有重要意義。然而，目前針對(duì)COTS DSP下的線性匯編語(yǔ)言的軟件容錯(cuò)技術(shù)研究較少，且大多停留在算法研究階段，不能進(jìn)行自動(dòng)化的容錯(cuò)轉(zhuǎn)換。本文針對(duì)該問(wèn)題，在COTS DSP線性匯編程序基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向COTS DSP的可配置容錯(cuò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換工具（Configurable and

3、Automatic Fault Tolerance Conversion Tool，CAFTCT）。
　　面向COTS DSP的可配置容錯(cuò)轉(zhuǎn)換工具，實(shí)現(xiàn)了線性匯編程序分析功能，獲取線性匯編程序中的指令、虛擬寄存器和基本塊信息。同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了容錯(cuò)轉(zhuǎn)換功能，能夠根據(jù)不同的容錯(cuò)算法進(jìn)行容錯(cuò)轉(zhuǎn)換，為了滿足用戶的性能約束需求，設(shè)計(jì)了可配置優(yōu)化轉(zhuǎn)換過(guò)程?？膳渲脙?yōu)化轉(zhuǎn)換主要根據(jù)用戶對(duì)性能的約束需求，在數(shù)據(jù)流加固過(guò)程中，采用對(duì)程序變量生命周期和依