軟件實現(xiàn)的DSP內(nèi)存保護技術(shù).pdf

1、在許多高可靠性系統(tǒng)中，設(shè)計者會通過硬件方式對內(nèi)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(shè)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(nèi)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(shè)備的計算資源，在使用時應(yīng)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(chǎn)生的校驗位的冗余度遠

2、小于對數(shù)據(jù)進行復(fù)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(nèi)存中的代碼和數(shù)據(jù)對程序正確運行有至關(guān)重要的作用，因此有必要在運行時對內(nèi)存中的關(guān)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(nèi)核中使用。但由于編碼方法的運行時間受限制于讀取內(nèi)存數(shù)據(jù)的速度，當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時，執(zhí)行周期較長，在內(nèi)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(nèi)存保護方案，即在較低時間開銷和空間開銷下對DSP上的內(nèi)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(quán)碼的編碼校驗方案，并針對DSP的體系結(jié)構(gòu)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(wù)，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(jié)果分析可知，該方案不會對原系統(tǒng)的實時性產(chǎn)生影響，