軟件實現(xiàn)的DSP內存保護技術.pdf

1、在許多高可靠性系統(tǒng)中，設計者會通過硬件方式對內存中的數(shù)據(jù)進行編碼保護，其實現(xiàn)方式主要是增加額外的數(shù)據(jù)校驗位以及編碼和解碼電路。然而，在某些空間電子設備上并不具備上述硬件條件，這時就需要通過軟件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)編碼方法對內存中的數(shù)據(jù)進行保護。軟件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)編碼保護方法省去了額外的硬件成本以及功耗開銷，但由于其需要占用設備的計算資源，在使用時應控制好其帶來的時間開銷，以免造成過于嚴重的性能損失。在空間開銷方面，對數(shù)據(jù)進行編碼產生的校驗位的冗余度遠

2、小于對數(shù)據(jù)進行復算的冗余度，因此數(shù)據(jù)編碼保護方式十分適合對空間開銷限制比較苛刻或者硬件條件受限的情況。
　　內存中的代碼和數(shù)據(jù)對程序正確運行有至關重要的作用，因此有必要在運行時對內存中的關鍵數(shù)據(jù)進行檢查。采用編碼校驗的方法對數(shù)據(jù)進行檢查，具有開銷小、檢錯快等特點，適合在實時內核中使用。但由于編碼方法的運行時間受限制于讀取內存數(shù)據(jù)的速度，當數(shù)據(jù)量較大時，執(zhí)行周期較長，在內核中完成編碼檢查對操作系統(tǒng)的實時性會造成嚴重影響。
　　

3、本課題提出了一種低成本高可靠性的DSP內存保護方案，即在較低時間開銷和空間開銷下對DSP上的內存數(shù)據(jù)進行檢錯和糾錯。具體地，本課題采用了基于（39，32）最優(yōu)奇權碼的編碼校驗方案，并針對DSP的體系結構進行了線性匯編級的高效實現(xiàn)，然后提出了一種基于實時操作系統(tǒng)的代碼區(qū)和堆棧區(qū)編碼校驗機制，即通過加入低優(yōu)先級的校驗任務，利用系統(tǒng)的空閑時間對代碼區(qū)及堆棧區(qū)進行編碼和校驗。
　　通過實驗結果分析可知，該方案不會對原系統(tǒng)的實時性產生影響，