Mikroişlemcilerde sanal adreslerden yararlanılarak geçici hatalara karşı koruma sağlanması

Abstract

Bu tez çalışmasında bir sistemdeki etkin sayfalar önbelleği, fiziksel yazmaç dosyası ve program sayacı gibi sanal adressaklayan yapıların oluşabilecek geçici hatalara karşı korunmasını sağlayan yeni bir yöntem önerilmektedir. Çalışmageçici hataların sanal adres saklayan yapılardaki etkilerini göstererek yola çıkmaktadır. Önerilen çözüm,bağlama zamanında sanal adreslerin atanmasında doğrusal blok kodlayıcı kulllanılmasıdır. Bahsi geçen kodlayıcınınsanal adreslerin sayfa numarası kısmının atanmasında kullanılması ve bu kodlayıcının sayfa hatası kotarıcısınayerleştirilmiş bir çözücü ile desteklenmesi sayesinde sistemin hatalara karşı tahammüllünün artırıldığı gözlemlenmiştir.Ayrıca, donanımda gerçeklenmiş çözücüler kullanılarak program sayacı ve fiziksel yazmaç dosyasına kodlama yükü getirmedenhata düzeltici kodların sağladığı faydadan yararlanılabilinmesi öngörülmüştür.Bu tezin temel katkısı incelenen işlemci yapılarının MHAE'lerinde elde edilen düşüştür.etkin veri sayfaları önbelleği 42.5%, etkin buyruk sayfaları önbelleği40.3%, program sayacında 69.2% ve fiziksel yazmaçdosyasında 33.3% düzeyinde bir iyileştirme sağlanmıştır.

In this thesis a novel method to protect a system against faults resulting from softerrors occuring in the virtual address storing structures such as translation buffers,physical register file and the program counter. The work is motivated by showinghow soft errors impact the structures that store virtual addresses. A solution isproposed by employing linear block encoding methods to be used as a virtualaddressing scheme at link time.Using the encoding scheme to assign virtualpage numbers for virtual addresses, it is shown that the system can tolerate softerrors using software with the help of the discussed decoding techniques appliedto the page fault handler. Hardware solutions can also be applied at the programcounter and the physical regiser file providing ECC protection without the burdenof using circuit level encoding.The main contribution of this thesis is the decreasing of AVF for data translationbuffer by 42.5%, instruction translation buffer by 40.3%, program counter by69.2% and physical register file by 33,3%.