С.Л. Подвальный – д.т.н., профессор, зав. кафедрой автоматизированных и вычислительных систем, Воронежский государственный технический университет

E-mail: spodvalny@yandex.ru

С.В. Тюрин – к.т.н., доцент, профессор, кафедра автоматизированных и вычислительных систем,  Воронежский государственный технический университет

E-mail: svturin@mail.ru

М.А. Худяков – аспирант, кафедра автоматизированных и вычислительных систем, 

Воронежский государственный технический университет

E-mail: makkhudjakv@yandex.ru

Предложен оригинальный способ оперативного обнаружения случайных сбоев, нарушающих ход выполнения рабочей программы в микропроцессорных системах. Отмечено, что под ошибкой хода выполнения программы понимается расхождение в последовательности кодов команд, исполняемых микропроцессором после возникновения сбоя, с рабочей последовательностью команд. Показано, что оперативное обнаружение подобных сбоев возможно на основе архитектурных усовершенствований: применения теговой памяти программ, специально формируемого микропроцессором признака «чтение кода команды» и организации дополнительного интерфейса типа «рукопожатие» между микропроцессором и программной памятью. Дана предварительная оценка эффективности предлагаемого способа обнаружения случайных сбоев и рассмотрены возможности его практического использования в микропроцессорных системах.

1. Vemu R., Abraham J.A. CEDA: Control-Flow Error Detection Using Assertions // IEEE Trans. on Computers. 2011. V. 60. № 9. С. 1233−1245.
2. Рожков М.В., Тюрин С.В. Перспективные подходы к повышению эффективности программного метода обнаружения ошибок потока управления // Системы управления и информационные технологии. 2013. № 1(51). С. 65−71.
3. Печинкин А.В., Френкель С.Л. Вероятностный анализ времени проявления неисправности в сети автоматов // Информатика и еë применения. 2009. Т. 3. № 2. С. 2−14.
4. Mahmood A. McCluskey E.J. Concurrent Fault Detection Using a Watchdog Processor and Assertions // Proc. Int. Test Conf. Philadelphia, PA. 1983. С. 14.
5. Пат. РФ № 2461051. Способ обнаружения случайных «блужданий» в микроЭВМ. Тюрин С.В., Рожков М.В. / МПК G06F 11/00. Заявитель и патентообладатель ВГТУ. № 2010131651/08. Заявл. 27.07.2010. Опубл. 10.09.2012. Бюл. № 25.
6. Farhady N. et al. Software-based Control Flow Error Detection and Correction Using Branch Triplication // Proc. 17th Intl. On-Line Testing Symp. IEEE Computer Society Washington, DC (USA). 2011. С. 214−217.
7. Azambuja J.R. et al. Detecting SEEs in microprocessors through a nonintrusive hybrid technique // IEEE Trans. on Nuclear Science. 2011. V. 58. № 3. С. 993−1000.
8. Пат. РФ № 2530325. Способ повышения надежности микроЭВМ. Тюрин С.В., Рожков М.В. / МПК G06F11/10. Заявитель и патентообладатель ВГТУ. № 2012116018. Заявл. 19.04.2012. Опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28.
9. Копытов Г.В. Анализ частоты использования команд и методов адресации в процессорах Интел // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2011. № 10. С. 168−171.