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一种源代码级的控制流错误检测实现方案
作者:孟宪凯,谭庆平,徐建军,赵昕琳
来源:本站原创
更新时间:2014-3-10 13:59:00
正文:

 

                (国防科学技术大学 计算机学院,湖南省 长沙市 邮编:410073)
摘要:由瞬态故障引发的软错误已经成为影响计算机系统可靠性的主要因素之一。控制流错误作为软错误的一种主要表现形式,约占软错误总量的33%~77%。本文提出了一种在源代码级实现控制流错误检测的方法SLCEDM,该方法针对高级语言程序以函数作为基本功能单元的特点,通过函数标签分析策略解决了函数间控制流容错的难点问题。并且,由于基本块的划分及标签分配以函数为界,可以根据函数内控制流的结构选用最适合的标签更新和检测手段,增强了可配置性,具有开销小、检错率高、易于实现等优势。
关键词:软件容错; 控制流检测; 瞬态故障
中图分类号:        文献标识码:        文章编号:

A Source-code Level Control-flow Error Detection Method
MENG Xian-kai
  (School of Computer,National University of Defense Technology,Changsha 410073, China.
  Corresponding author: Meng Xian-kai,E-mail: mengxiankai@gmail.com)
Abstract:Soft errors caused by transient faults has become one of the main factors for affecting the reliability of computer systems. As an important form of soft errors, control flow errors account for about 33% ~ 77% of the total. This paper presents a source-code level control flow error detection method, SLCEDM. The method aims at high-level language programs which use functions as the basic functional unit. We solved the difficult problem of control flow checking between functions by introducing inter-function label analysis. Also, we can define basic blocks and assign block labels within the confine of function boundary. Based on the innovation, we can choose the the most suitable algorism to check the control-flow errors within function boundary, thus enhances configurability. This method has advantages of small overhead, high error detection rate and easy-to-implement.
Key words:software fault tolerance; control flow checking; transient fault

 

 

参考文献 (References)
[1] Clark J A, Pradhan D K. Fault injection: A method for validating computer-system dependability[J]. Computer, 1995, 28(6): 47-56.
[2] Ohlsson J. , Rimen M. , Gunneflo U. A study of the effects of transient fault injection into a 32-bit risc with built-in watchdog. Proc. of the FTCS 22nd Fault Tolerant Computing Symposium. 1992: 316–325
[3] Schuette M. , Shen J. Processor control flow monitoring using signatured instruction streams. IEEE Transactions on Computers. 1987: 36(3):264–276.
[4] 李爱国,洪炳镕,王司.软件实现的程序控制流校验方法研究进展[J].哈尔滨工业大学学报,2008,40(3):407-412.
[5] Oh N, Shirvani P P, McCluskey E J. Control-flow checking by software signatures[J]. Reliability, IEEE Transactions on, 2002, 51(1): 111-122.

项目基金:国家自然基金资助(项目编号:61202116)

作者简介:
孟宪凯(1985- ),男,黑龙江讷河,在读硕士研究生,主要研究方向为软件容错技术。

 
 
   
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