CN107516546B - 一种随机存储器的在线检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种随机存储器的在线检测装置，包括第一控制部件，原码生成部件，第二控制部件，检测执行部件和结果呈报部件；还涉及一种随机存储器的在线检测方法，包括接收检测指令；选择切换程序运行的堆栈段；选择检测原码；将检测原码写入待测存储空间的各存储单元，回读各存储单元值；将检测原码取反写入第一单元，回读判断；重复执行直到待测存储空间的所有存储单元均被写入和回读过；恢复到检测执行前状态，等待下次检测；结果呈报输出的步骤。本发明实现了在不影响设备正常运行的前提下，对随机存储器在线实时、全区域覆盖的检测。
Description
技术领域
本发明属于计算机的机内自检测(BIT)技术领域，涉及一种随机存储器的在线检测装置及方法。
背景技术
现有检测随机存储器的方法，其中一种为将RAM内部空间分为检测程序所在空间段与其他空间段，通过检测程序的拷贝和程序内地址更新，实现对检测程序原位置的检测。
现有检测随机存储器的方法，另一种为取待测RAM区域数据为原码，取反后写入备份内存区域，若所述原码与所述反码中存在相同数据，判定所述原码中的数据存在物理损坏；否则，对备份内存区域数据取反，使用CRC与原码校验，若不一致，则待测RAM区域所关联的数据线有损坏，或原码数据被篡改。
现有检测随机存储器的方法，还有一种包括数据线测试和地址线测试2个部分，数据线测试利用测试数据表，将数据写入到RAM的各存储单元，进行回读检测，并依次比较读取值与写入值，如果一致，则无误，不一致则有误；地址线测试中，将一组不同的数据，分别写入RAM的不同存储单元，再读出，与写入之前的数据进行比较。
上述背景技术解决了随机存储器检测中的部分问题，如检测程序所在存储空间的检测，数据线及地址线的检测方法等，但尚有如下不足：
1)对程序运行所用的堆栈存储空间，缺乏有效的检测手段；
2)对于检测原码的选择，没有明确的方案，多利用固化的检测样本；
3)缺少完整的在线检测方案。
发明内容
本发明的目的是：针对安全性要求较高的电子设备，提出一种共模干扰漏检率低、存储区域全覆盖的随机存储器检测方法，满足自检测的性能指标。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种随机存储器的在线检测装置，包括第一控制部件，原码生成部件，第二控制部件，检测执行部件和结果呈报部件，其中，
第一控制部件接收外部的检测指令，以及检测执行部件的状态回报，向第二控制部件和检测执行部件输出待测存储空间信息，检测过程中，在不影响随机存储器所属的设备正常运行任务的前提下，快速、不间断的执行检测；
原码生成部件在包含各种数据位组合的检测样本集内获取当前检测原码，输出到检测执行部件；
第二控制部件根据第一控制部件输出的待测存储空间信息，选择切换当前堆栈段；
检测执行部件执行对待测存储空间的检测；
结果呈报部件接收检测执行部件发来的检测执行结果并输出。
其特征在于，所述待测存储空间是随机存储器的子空间，其检测耗时不大于当前时间片的容许范围。
其特征在于，原码生成部件利用随机发生器，在包含各种数据位组合的检测样本集内获取当前检测原码。
一种随机存储器的在线检测方法，其特征在于，在计算机常规任务的空闲时间片，运行加载在旁路存储器中的检测程序，对随机存储器实现分段的在线检测；
其特征在于，所述方法，包括以下步骤：
1)第一控制部件接收外部的检测指令，以及检测执行部件的状态回报，向第二控制部件和检测执行部件输出待测存储空间信息；
2)第二控制部件根据待测存储空间信息，选择切换程序运行的堆栈段；
3)原码生成部件选择检测原码；
4)检测执行部件将检测原码写入待测存储空间的各存储单元，回读各存储单元值，若与检测原码不一致，则报故障；
5)检测执行部件将检测原码取反写入第一单元，回读各存储单元值，若第一单元读取值与检测原码的取反值不一致，或其他存储单元读取值与检测原码不一致，则报故障，完成后将检测原码重新写入第一单元；所述第一单元，是待测存储空间内的某一存储单元；
6)重复步骤5)，直到待测存储空间的所有存储单元均作为第一单元被写入和回读；
7)检测执行部件将待测存储空间恢复到检测执行前状态，指向下一待测存储空间，等待下一空闲时间片执行检测；
8)结果呈报部件接收检测执行部件发来的检测执行结果并输出。
其特征在于，步骤3)中所述选择检测原码，为从包含所有故障潜在场景的数据位组合的检测样本集中选择获取。
其特征在于，采用随机发生器从检测样本集中抽取检测原码。
其特征在于，步骤2)中所述选择切换程序运行的堆栈段，为检测程序的运行预先配置两段相互独立的存储空间，将其中一段作为主堆栈段，在正常状态下使用，若当前待测存储空间与主堆栈段有访问冲突，则切换当前堆栈段到另一段存储空间。
有益效果：
采用本发明的技术方案，实现了在不影响设备正常运行的前提下，对随机存储器在线实时、全区域覆盖的检测，具体特点包括：
主备切换的堆栈选择策略，保证了检测功能覆盖所有随机存储器区域；
选取多种数据位组合的检测原码，尽可能降低对同一随机存储器电路内各数据位的共模干扰的漏检率。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
图2为本发明随机存储器的在线检测装置的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明提出一种随机存储器的检测方法，针对现有方法进行了改进，可降低共模干扰的漏检率，提高存储器检测覆盖率，可实现随机存储器的全区域在线周期检测。
下面结合附图对本发明的实施例1进行详细说明，具体实施步骤如图1所示，包括：
1)第一控制部件接收外部的检测指令，以及检测执行部件的状态回报，向第二控制部件和检测执行部件输出待测存储空间信息；
2)第二控制部件根据待测存储空间信息，选择切换程序运行的堆栈段，所述待测存储空间是随机存储器的子空间，其检测耗时不大于当前时间片的容许范围
判断当前待测存储空间Unit的位址属性，如果与当前程序运行的堆栈段S有访问冲突，则执行切换操作，将堆栈段切换到与该待测单元没有访问冲突的备用段。如对某型随机存储器，为其分配一个主堆栈区域S1和一个备用堆栈区域S2，当待测单元与S1冲突时，切换运行堆栈段为S2。
3)原码生成部件选择检测原码；
获取检测样本集TestSet，该样本集包含的数据位组合形式，能覆盖该存储器电路的所有故障模式，尽可能的降低同一随机存储器电路内各数据位的共模干扰的漏检率。例如，某种8比特随机存储器的典型检测样本集TestSet如下表所示：
| ..5555….H | ..33…..H | 9999….H | 0000….H | F0F0….H |
| 0AAAA…H | 0CCCC….H | 6666….H | 0FFFF…H | ..0F0F….H |
利用随机发生器Random，从检测样本集TestSet中，获取当前检测原码Test。
4)检测执行部件将检测原码写入待测存储空间的各存储单元，回读各存储单元值，若与检测原码不一致，则报故障；
即判断是否满足【DataRead(Unit)＝Test】。
5)检测执行部件将检测原码取反写入第一单元，回读各存储单元值，若第一单元读取值与检测原码的取反值不一致，或其他存储单元读取值与检测原码不一致，则报故障，完成后将检测原码重新写入第一单元；所述第一单元，是待测存储空间内的某一存储单元；
即判断是否满足【DataRead(Unit1)＝～Test】且【DataRead(Unit-Unit1)＝Test】。
6)重复步骤5)，直到待测存储空间的所有存储单元均均作为第一单元被写入和回读；
7)检测执行部件将待测存储空间恢复到检测执行前状态，指向下一待测存储空间，等待下一空闲时间片执行检测；
8)结果呈报部件接收检测执行部件发来的检测执行结果并输出。
实施上述步骤所用的装置如图2所示，由第一控制部件，原码生成部件，第二控制部件，检测执行部件，结果呈报部件等组成，各部件的功能和连接关系包括：
1)第一控制部件
接收外部的检测模式要求，以及检测执行部件的状态回报，向其他部件输出待测存储单元信息。在线周期检测模式时，要求在不影响系统正常运行任务的前提下，快速、不间断的执行检测，则输出的待测存储单元为指定的存储区子区段。
2)原码生成部件
利用随机发生器，在包含各种数据位组合的检测样本集内获取当前检测原码，输出到检测执行部件；
3)第二控制部件
根据待测存储空间信息，选择切换当前堆栈段；
4)检测执行部件
按照图1中步骤，执行对待测存储空间的检测；
5)结果呈报部件
接收检测执行结果并呈报。
Claims (7)
1.一种随机存储器的在线检测装置，包括第一控制部件，原码生成部件，第二控制部件，检测执行部件和结果呈报部件，其中，
第一控制部件接收外部的检测指令，以及检测执行部件的状态回报，向第二控制部件和检测执行部件输出待测存储空间信息，检测过程中，在不影响随机存储器所属的设备正常运行任务的前提下，快速、不间断的执行检测；
原码生成部件在包含所有故障潜在场景的数据位组合的检测样本集内获取当前检测原码，输出到检测执行部件；
第二控制部件根据第一控制部件输出的待测存储空间信息，通过预先配置两段相互独立的存储空间，将其中一段作为主堆栈段，在正常状态下使用，若当前待测存储空间与主堆栈段有访问冲突，则选择切换当前堆栈段到另一段存储空间；
检测执行部件将检测原码写入待测存储空间的各存储单元，回读各存储单元值，判断是否故障，再依次将检测原码取反写入各存储单元，判断是否故障，执行对待测存储空间的检测；
结果呈报部件接收检测执行部件发来的检测执行结果并输出。
2.如权利要求1所述的一种随机存储器的在线检测装置，其特征在于，所述待测存储空间是随机存储器的子空间，其检测耗时不大于当前时间片的容许范围。
3.如权利要求1所述的一种随机存储器的在线检测装置，其特征在于，原码生成部件利用随机发生器，在包含各种数据位组合的检测样本集内获取当前检测原码。
4.采用如权利要求1所述的一种随机存储器的在线检测装置进行随机存储器的在线检测方法，在计算机常规任务的空闲时间片，运行加载在旁路存储器中的检测程序，对随机存储器实现分段的在线检测；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)第一控制部件接收外部的检测指令，以及检测执行部件的状态回报，向第二控制部件和检测执行部件输出待测存储空间信息；
2)第二控制部件根据待测存储空间信息，选择切换程序运行的堆栈段；
3)原码生成部件选择检测原码；
4)检测执行部件将检测原码写入待测存储空间的各存储单元，回读各存储单元值，若与检测原码不一致，则报故障；
5)检测执行部件将检测原码取反写入第一单元，回读各存储单元值，若第一单元读取值与检测原码的取反值不一致，或其他存储单元读取值与检测原码不一致，则报故障，完成后将检测原码重新写入第一单元；所述第一单元，是待测存储空间内的某一存储单元；
6)重复步骤5)，直到待测存储空间的所有存储单元均作为第一单元被写入和回读；
7)检测执行部件将待测存储空间恢复到检测执行前状态，指向下一待测存储空间，等待下一空闲时间片执行检测；
8)结果呈报部件接收检测执行部件发来的检测执行结果并输出。
5.采用如权利要求4所述的一种随机存储器的在线检测方法，其特征在于，步骤3)中所述选择检测原码，为从包含所有故障潜在场景的数据位组合的检测样本集中选择获取。
6.采用如权利要求5所述的一种随机存储器的在线检测方法，其特征在于，采用随机发生器从检测样本集中抽取检测原码。
7.采用如权利要求4所述的一种随机存储器的在线检测方法，其特征在于，步骤2)中所述选择切换程序运行的堆栈段，为检测程序的运行预先配置两段相互独立的存储空间，将其中一段作为主堆栈段，在正常状态下使用，若当前待测存储空间与主堆栈段有访问冲突，则切换当前堆栈段到另一段存储空间。
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