[发明专利]一种自适应的检查点间隔动态设置方法

说明书

本发明公开了一种自适应的检查点间隔动态设置方法，属于处理器容错技术领域。所述方法使用软错误间隔历史表SEIHT和模式历史表PHT对下一个软错误间隔进行预测，并根据预测的软错误间隔与设定的阈值之间的比较结果增大或减小检查点间隔，从而实现对检查点的设置间隔的适应性调整。所述方法能够同时根据软错误历史的长期特征和短期特征对软错误间隔进行更为准确的预测即时性好、准确度高；所述方法能够快速学会预测任意的重复模式，进而能够应对软错误分布复杂、未知的情况，普适性强。

技术领域

本发明涉及一种自适应的检查点间隔动态设置方法，属于处理器容错技术领域。

背景技术

检查点技术是提高容错系统可靠性的一种常用方法，是容错系统进行故障恢复的重要手段。检查点和回滚恢复技术引入的额外时间开销包括建立检查点的时间以及发生故障造成的故障恢复时间。其中，检查点的设置间隔对任务的执行时间有很大影响，如果检查点的设置频率升高，能够减少发生故障造成的故障恢复时间，但是检查点的建立所占用的时间也会随之增加；如果检查点的设置频率降低，能够减少检查点的建立对任务执行的影响，但是故障恢复时间会随之变长，所以检查点间隔的设置需要权衡建立检查点的开销和故障恢复的开销。

目前大部分基于检查点的容错系统中仍然采用固定检查点的方法(可参考“OLINER A J,RUDOLPH L,SAHOO R K.Cooperative checkpointing:a robust approachto large-scale systems reliability；proceedings of the InternationalConference on Supercomputing,F,2006[C].”)，而固定检查点的方法仅在容错系统失效服从泊松分布的情况下才是最优的，但是这种分布假设并不完全符合实际。

现有方法给出了一种根据历史软错误信息对未来短时间内的软错误发生情况进行预测，进而动态地调整后续的检查点间隔的方法，也即动态检查点技术。

动态检查点技术的传统做法是，根据历史失效间隔(或失效率)、有效运算占比、检查点开销，计算最佳检查点间隔(可参考“YOUNG J W.A first order approximation tothe optimum checkpoint interval[J].Communications of the ACM,1974,17(9):530-531.”)，并根据某个或某些参数确定调整检查点间隔的条件阈值，以决定对检查点的间隔进行调整的条件(可参考“印杰,江建慧.复杂失效分布下的动态检查点设置[J].小型微型计算机系统,2010,31(4):715-421”)。

采用多少历史失效信息计算平均失效率是一个重要的问题，而且确定该最优值往往是困难的：采用的历史信息过多，只能反映出系统失效的长期特征，而不能及时反映出失效率的短期变化，软错误率预测的即时性较差；采用的历史信息过少，会受偶然因素影响从而使失效率的预测失准。

现有动态检查点算法直接将历史平均软错误率作为未来一段时间的平均失效率(使用历史失效率预测将来的平均失效率)，并根据泊松分布条件下的最优检查点公式重新确定检查点间隔。“使用历史失效率预测将来的平均失效率”的软错误分布(间隔)预测方法适合于对长期特征的预测，但由于历史平均软错误率不能及时地体现短期内容软错误分布的变化，所以使用该方法进行短期预测的准确度较低。综上所述，现有动态检查点算法不能得到很好的即时性或很高的短期预测精度。

另外，现有动态检查点算法一般仅适用于失效分布符合泊松分布的情况，并不能很好地适用于软错误分布规律复杂或未知的情况(例如系统的工作环境不断改变的情况)。

发明内容