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J-GLOBAL ID：201702284911792643   整理番号：17A0903215

メモリアクセスパターン依存故障の注入のためのQEMUベース故障注入器

著者 (4件)： 小林佑矢 (東京工大) ,  實本英之 (東京工大) ,  野村哲弘 (東京工大) ,  松岡聡 (東京工大)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2017  号： HPC-160  ページ： Vol.2017-HPC-160,No.8,1-8 (WEB ONLY)  発行年： 2017年07月19日 
JST資料番号： U0451A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 並列計算機の大規模化で,Silent Data Corruption(SDC)による信頼性低下が懸念されている。SDCは検出が困難な障害で,対応にはコストがかかる。適切な方法を構築・選択するには,故障注入によるオーバーヘッドや耐故障性の評価が重要になる。しかし,これまでの故障注入器はランダムなビットフリップを行うものが多く,ハードウェア特有の故障パターンを再現できない。本研究では実故障の注入を目的として,仮想マシンエミュレータQEMUを拡張し,故障注入器MH-QEMUを作成した。MH-QEMUでは,メモリ状態の変更のみならず,仮想マシンのメモリへのアクセスを検知・処理できるメモリアクセスハンドラ機能を実現した。これによりメモリアクセスパターン依存故障や永続的故障を注入できる。これらの機能のオーバーヘッドは仮想マシン上のワークロードごとに異なり,NAS Parallel Benchmarks(NPB)を用いた場合には,もっともよい場合で実行時間が約20倍で抑えられることを確認した。さらに,NPBのCGカーネルに対し,シングルビットフリップの注入では約100%の割合で計算が正常終了したが,Row-Hammerの注入では,約40%の割合で異常終了が起き,3%の割合でSDCが発生することを確認した。(著者抄録)

シソーラス用語： *数値計算 ,  *スーパコンピュータ ,  計算機利用 ,  *計算機網 ,  *並列計算機 ,  フォールトトレランス ,  *注入 ,  *故障解析 ,  *エミュレータ
準シソーラス用語： クラウドコンピューティング ,  ハードウェアレベル耐故障手法 ,  *ハイパフォーマンスコンピューティング ,  *仮想マシンエミュレータ ,  *故障注入 ,  耐故障性

分類 (3件)： 計算機システム開発  (JD02010R) ,  計算機網  (JC03000K) ,  その他のシステムプログラミング  (JD03070M)

引用文献 (19件)：

• Dynamorio dynamic instrumentation tool platform. http://www.dynamorio.org/home.html.
• Fatimah Adamu-Fika and Arshad Jhumka. An Investigation of the Impact of Double Bit-Flip Error Variants on Program Execution, pages 799-813. Springer International Publishing, Cham, 2015.
• Fabrice Bellard. Qemu, a fast and portable dynamic translator. In USENIX Annual Technical Conference, FREENIX Track, pages 41-46, 2005.
• Michael Bushnell. Essentials of electronic testing for digital, memory and mixed-signal VLSI circuits. Kluwer Academic, New York, 2002.
• Jon Calhoun, Luke Olson, and Marc Snir. Flipit: An llvm based fault injector for hpc. In European Conference on Parallel Processing, pages 547-558. Springer, 2014.

タイトルに関連する用語 (4件)： アクセスパターン ,  故障 ,  注入 ,  注入器