一种内核模块的指针错误隔离方法

现代操作系统的驱动程序和文件系统都以内核模块形式出现,而内核模块的操作大多使用指针,因此内核模块中指针使用的可靠性直接决定着操作系统能否长久稳定运行.设计了一种内核模块的指针错误隔离方法(PFI)来有效地阻止指针相关的错误运行,并且不用修改系统内核,该方法基于LLVM编译架构进行实现,分为变量标记和数据检测两个工作阶段.变量标记是指在程序编译时根据代码上下文语义找到确定错误,从而大大降低程序运行时带来额外的开销;数据检测通过在潜在错误前面插装对敏感数据的检查代码,并在运行时进行动态检测,从而准确地发现数据动态变化时产生的错误.文中所述的PFI方法在Linux操作系统中进行了实现,并结合网卡驱动进行了评测,实验结果表明通过使用动静结合的方式,PFI能够有效地对模块中的错误进行隔离,并且不会带来显著的性能影响.

基于事务依赖的错误隔离及修复技术

为了提高数据库恢复过程服务的有效性,给出基于数据项的分类标记方法的错误隔离模型,同时给出基于事务依赖关系数据修复算法。该模型和算法能够有效地减少修复错误所需的时间。

FPSFI:一种基于LLVM架构的驱动错误隔离机制

内核安全维系着应用程序的正常运行,而内核错误却仍被周期性地发现,且多数错误是由模块加载机制将存在问题的设备驱动引入内核所致.基于LLVM编译器基础架构,提出FPSFI驱动错误运行时隔离机制,使驱动错误隔离机制分解为涉敏函数注册、驱动错误定位与检测函数的插装等三个模块,有效地阻止了由内核API完整性缺失所导致的权限非法提升以及内存空间被多次释放等常见驱动错误.相比于之前的方法,FPSFI将错误分析与定位实现在编译器后端,减少了人工添加检测代码的工作量,而检测函数的单独实现与编译,使得隔离机制对内核接口的依赖程度有所降低.基于Linux平台的测试结果表明,FPSFI能够有效阻止两类典型的驱动错误;FPSFI对后端编译器改动所造成的时间开销比为18.7%;对网络模块的压力测试结果显示,FPSFI不会显著影响CPU利用率以及TCP吞吐量,UDP吞吐量下降17%.

基于冗余事务的事务存储系统的错误检测

针对事务存储系统下的错误检测问题,提出了一种基于冗余事务的事务存储系统的错误检测方法(error detection by redundant transaction,EDRT).该方法为每个事务创建一个副本事务,并利用富余的处理器核资源同时执行原始事务和副本事务,通过比较原始事务和副本事务的执行结果达到检测错误的目的.在检错比较数据集的获取上,EDRT方法利用了事务存储系统自身的版本管理机制,实现了对用户透明的在线接近最小数据比较集的获取.将EDRT方法应用于日志事务存储系统,提出了针对容错日志事务存储系统的设计问题的解决方法.最后,使用了包括4个SPLASH-2典型用例在内的5个测试程序对该方法进行了验证测试,实验结果表明EDRT检错方法相对整个程序的平均检错开销在3.68%左右,而相对于程序内事务部分的平均检错开销也只有12.07%左右.通过与双模冗余检错方法(dual modular redundancy error detection mechanism,DMR)的对比,EDRT方法与DMR方法的平均检错开销比只有0.05%左右.

基于DWDM的IP

一、前言 随着电信市场竞争的加剧,人们迫切要求将话音、数据、图象的传输能综合在统一的平台上,以降低成本和提高设备利用率。就目前的技术条件而言,IP技术是综合业务的最佳方案。

基于用户态JVM的安全驱动模型的设计与实现

设备驱动等内核扩展模块被认为是造成操作系统不稳定的主要原因,而目前对操作系统稳定性的研究也主要集中在研究如何将其与内核的主体部分分离。本文结合现有的研究成果,提出了利用用户态的Java虚拟机(JVM)将驱动程序与内核分离的架构。在这样的架构中,驱动程序运行在受限的JVM中,所有驱动程序的错误都将被捕获而不致影响到内核的其他部分。利用这样的架构,在Linux系统下实现了新的USB协议栈,并对其进行了性能测试。测试结果表明,与原内核驱动程序相比,新的驱动架构表现出更高的稳定性,而在性能方面,对于时间和数据量要求不高的设备,其性能与原驱动程序相当接近;而对于需要进行大量数据处理的设备,其性能有一定程度的下降。

非侵入式光学探测技术加快硅片调试

包括激光电压探测和时间分辨发射技术的非侵入式光学检测方法,有助于设计工程师获取硅片成功,缩短产品进入市场的时间。

高速SpaceFibre总线节点的系统设计

为了实现SpaceFibre总线节点的高效数据传输,针对网络协议中关键问题和技术提出了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的SpaceFibre总线节点系统设计方案。其中,采用了轮询仲裁算法,解决了多路虚拟通道中流量控制字的申请冲突;设计了基于服务质量机制的高效处理状态机,实现了多路虚拟通道的服务质量调度;提出了一种并行的分区存储架构和重发控制算法,实现了基于错误检测隔离恢复机制的错误恢复;采用了不同的数据并行处理方案,实现了多种数据格式的循环冗余校验和伪随机序列的计算。通过ModelSim仿真平台对节点系统进行功能仿真,并在Virtex-6 FPGA上完成了系统验证。结果表明,该设计实现了SpaceFibre总线节点的功能,串行传输速度可达3.125 Gbit/s,能够满足高速数据传输需求。

基于容错卡尔曼滤波的校验无人机精确测高法

针对旋翼无人机多机载高度传感器中传感器信号突变导致融合高度信息误差较大的问题,提出了一种基于容错卡尔曼滤波(FTKFT)的高度精确测量方法。该测量方法包括1个主滤波器和3个子卡尔曼滤波器(GPS/气压高度计/超声波高度计),利用卡尔曼滤波器对各高度传感器进行滤波并计算其高度估计值与误差值作为检测信号,以惯导短时间内二次积分作为参考信号,通过检错器进行状态卡方检测与残差卡方检测。最后,基于每个高度传感器的输出误差通过加权的方法实现多高度传感器的最优数据融合。仿真和飞行实验验证了该方法的测量精度及实时容错性能够满足校验要求。