可重构系统的演化修复机制-论文.pdf

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1、第37卷第7期计算机学报V01.37NO.72014年7月CHINESEJOURNALOFCOMPUTERSJuly2014可重构系统的演化修复机制朱继祥”李元香邢建国”(浙江工商大学计算机与信息工程学院杭州310018)(武汉大学软件工程国家重点实验室武汉430079)摘要利用演化算法实现系统自修复是一种新的容错设计思路,但是演化是一个非常耗时的过程.已有的演化容错系统多属于静态演化,演化过程仅发生在系统设计阶段,系统在运行过程中不具有演化修复的能力.这类演化容错系统虽然可以避免演化耗时,但是只能修复已知错误,无法修复未知错误.针对上述问题,文中提出一种基于

2、动态演化的修复机制,容错系统采用可重构系统和被检测系统的耦合设计方案.当被检测系统出现故障时,可重构系统通过系统演化实现在线自修复.为了减少演化耗时,系统根据错误类型采取不同措施:如果出现已知错误,系统直接在预置配置库中搜索修复配置;如果出现未知错误,则通过动态演化在线生成修复配置,并更新预置配置库.最后,将该容错设计方案用于典型电路的故障模式.实验结果表明,文中提出的演化修复机制提高了系统运行的实时可靠性,预置配置库设计减少了演化耗时.关键词演化硬件;演化容错;动态演化;故障模式;预置配置中图法分类号TP3l1DOI号10.3724/SP.J.1016.20

3、14.1599TheEvolvableRecoveryofRec0nfigurableSystemZHUJi—Xiang”LIYuan—XiangXINGJian-Guo(SchoolofComputerScienceandInformationEngineering,Z^ejiangGongshangUniversity,Hangzhou310018)’(StateKeyLaboratoryofSoftwareEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430079)AbstractUtilizingevolutionaryalgori

4、thmstorealizeself-recoveryisanewideaoffaulttolerance,butevolutionistime—consuming.Mostevolvablefault—tolerantsystemsSOfarareoff—situationevolution,wheretheevolutionprocessplaysarolejustinthesystem’Sdesignstage.Inthiscase,thesystemdoesnothavecapabilityofevolutionrecoveryduringitsrunn

5、ingtime.Althoughthiskindofevolvablefault—tolerantsystemovercomestheevolutiontime—consuming,itonlyrepairstheanticipatederrorsratherthanunanticipatederrors.Tosolvetheproblem,weproposeanewrecoveryapproachbasedonin—situationevolution,thefault—tolerantsystemisacouplingdesignofthereconfig

6、urablesystemandthedetectedsystem.Oncethetargetsystemfails,thereconfigurablesystemimplementsin—systemevolutiontoachieveruntimerecovery.Todecreasethetimeoverheadofevolutionprocess,theproposedsystemtakesdifferentmeasuresaccordingtofailuremodes:iftheanticipatederrorsaredetected,itsearch

7、esthepre—designedlibraryforrecoveryconfigurations;otherwise,whentheunanticipatederrorshappened,itgeneratesnewrecoveryconfigurationsonlinebyevolvablehardware,andupdatesthepre—designedlibrarybytheevolvedconfigurations.Atlast,thisfault-tolerantmethodisequippedindifferentfailuremodesofs

8、ometypicalcircuits.

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