面向安騰2處理器的故障注入工具設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、如今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)在一些關(guān)鍵的行業(yè)(如民航訂票系統(tǒng)、銀行結(jié)算系統(tǒng)、證券交易系統(tǒng)等)得到廣泛應(yīng)用，這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。在這些領(lǐng)域的高端容錯(cuò)服務(wù)器中，安騰家族處理器因其主要面向關(guān)鍵任務(wù)和數(shù)據(jù)密集型計(jì)算市場(chǎng)，常常是其首選。Intel宣稱，全球電信運(yùn)營(yíng)商百?gòu)?qiáng)企業(yè)中已有八十家部署了安騰服務(wù)器。因此，面向安騰服務(wù)器的可靠性評(píng)估與測(cè)量是非常有意義的。
　　本文采用基于故障注入的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)可靠性的評(píng)估，即使用軟件或

2、硬件方法向系統(tǒng)注入故障，觀察系統(tǒng)在模擬真實(shí)故障下的表現(xiàn)達(dá)到對(duì)容錯(cuò)性能評(píng)估的目的。首先對(duì)國(guó)內(nèi)外各種故障注入方法和工具進(jìn)行了研究和分析，然后根據(jù)安騰服務(wù)器的軟硬件特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種操作系統(tǒng)層模擬處理器故障注入工具，可以向目標(biāo)處理器運(yùn)行關(guān)鍵的50個(gè)寄存器注入固定0、固定1以及翻轉(zhuǎn)等多種故障模型，可通過(guò)設(shè)置永久、瞬時(shí)、間歇等時(shí)間類型來(lái)控制故障的持續(xù)時(shí)間和注入頻率。
　　操作系統(tǒng)層模擬的處理器故障注入雖能在一定程度上模擬處理器的一些故障

3、，但其不能深入處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故而無(wú)法做到對(duì)處理器的一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)獨(dú)立測(cè)試，且模擬的故障也不夠貼近真實(shí)。因此本文又開發(fā)了固件層處理器故障注入工具，故障注入基于IA-64架構(gòu)處理器提供的固件實(shí)現(xiàn)，可向目標(biāo)處理器注入處理核心失效、Cache、TLB、 Register File各結(jié)構(gòu)機(jī)器檢查錯(cuò)誤，Cache內(nèi)容失效等一系列故障。最后通過(guò)一系列實(shí)際故障注入實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了本文設(shè)計(jì)的兩種面向安騰2處理器的故障注入工具的有效性，并指出其在評(píng)測(cè)系統(tǒng)可靠性