Duplicación selectiva de código para protección contra errores suaves en arquitecturas VLIW
Autores: Ko, Yohan; Kim, Soohwan; Kim, Hyunchoong; Lee, Kyoungwoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Duplicación selectiva de código para protección contra errores suaves en arquitecturas VLIW
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Arquitecturas VLIW
Técnicas de duplicación
Sobrecarga de rendimiento
Errores suaves
Duplicación orientada al empaquetado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las arquitecturas de Palabra de Instrucción Muy Larga, o VLIW, han recibido mucha atención en aplicaciones de propósito específico como cálculos científicos, procesamiento de señales digitales e incluso sistemas críticos de seguridad. Varios técnicas de compilación para arquitecturas VLIW han sido propuestas con el fin de mejorar el rendimiento, pero hay una falta de investigación para mejorar la fiabilidad contra errores suaves. Las técnicas de duplicación de instrucciones han sido propuestas explotando los espacios de instrucciones no utilizados (es decir, NOPs) en las arquitecturas VLIW. Todas las instrucciones no pueden ser replicadas sin líneas de código adicionales. Se requieren líneas de código adicionales para aumentar el número de instrucciones duplicadas en las arquitecturas VLIW. Nuestros resultados experimentales muestran un sobrecosto de rendimiento del 52% en comparación con el código fuente desprotegido cuando duplicamos todas las instrucciones. Este considerable sobrecosto de rendimiento puede ser inaplicable para sistemas integrados con recursos limitados, por lo que podemos limitar el número de instrucciones NOP adicionales para protección selectiva. Sin embargo, el esquema estático anterior duplica las instrucciones solo en orden secuencial. En este trabajo, proponemos la duplicación orientada al empaquetado para maximizar el número de instrucciones duplicadas dentro de los mismos límites de sobrecosto de rendimiento. Nuestro enfoque orientado al empaquetado puede duplicar hasta un 18% más de instrucciones dentro de los mismos sobrecostos de rendimiento en comparación con las técnicas de duplicación estática anteriores.
Descripción
Las arquitecturas de Palabra de Instrucción Muy Larga, o VLIW, han recibido mucha atención en aplicaciones de propósito específico como cálculos científicos, procesamiento de señales digitales e incluso sistemas críticos de seguridad. Varios técnicas de compilación para arquitecturas VLIW han sido propuestas con el fin de mejorar el rendimiento, pero hay una falta de investigación para mejorar la fiabilidad contra errores suaves. Las técnicas de duplicación de instrucciones han sido propuestas explotando los espacios de instrucciones no utilizados (es decir, NOPs) en las arquitecturas VLIW. Todas las instrucciones no pueden ser replicadas sin líneas de código adicionales. Se requieren líneas de código adicionales para aumentar el número de instrucciones duplicadas en las arquitecturas VLIW. Nuestros resultados experimentales muestran un sobrecosto de rendimiento del 52% en comparación con el código fuente desprotegido cuando duplicamos todas las instrucciones. Este considerable sobrecosto de rendimiento puede ser inaplicable para sistemas integrados con recursos limitados, por lo que podemos limitar el número de instrucciones NOP adicionales para protección selectiva. Sin embargo, el esquema estático anterior duplica las instrucciones solo en orden secuencial. En este trabajo, proponemos la duplicación orientada al empaquetado para maximizar el número de instrucciones duplicadas dentro de los mismos límites de sobrecosto de rendimiento. Nuestro enfoque orientado al empaquetado puede duplicar hasta un 18% más de instrucciones dentro de los mismos sobrecostos de rendimiento en comparación con las técnicas de duplicación estática anteriores.