Можно ли обнаружить битовые ошибки в памяти в программном обеспечении?

Question

Мы с другом интересовались, можете ли вы обнаружить уровни ионизирующего излучения, наблюдая за частотой ошибок в одном разряде в памяти.Я провел небольшое исследование и думаю, что большинство ошибок обнаруживаются и исправляются на аппаратном уровне.Есть ли способ обнаружить ошибки в программном обеспечении (скажем, в коде c на ПК)?

Answer 1

Я уверен, что это зависит от архитектуры, на которой вы работаете, но я почти уверен, что в ближайшее время вы не обнаружите ни одной битовой ошибки в своей памяти.Большинство, если не все контроллеры ОЗУ должны были реализовать некоторую форму защиты ECC для защиты от редких битовых проблем, которые имеют чипы ОЗУ.ОЗУ DDR, например, ОЧЕНЬ надежно по сравнению с такими дерьмовыми носителями, как флэш-память, для которой необходимо указать количество бит защиты ECC (где-то между 8 и 16 или около того), прежде чем они гарантируют функциональность.Пока у вас есть определенное количество ошибок в битах, плохие биты будут исправлены и, вероятно, не сообщены, даже не достигнув уровня программного обеспечения ЦП.

Бесшумное (не зарегистрированное) повреждение данных из чего-то простого, например, из одного битаОшибка считается огромным «нет-нет» в индустрии хранения данных, поэтому ваш производитель памяти, вероятно, сделал все возможное, чтобы ваше приложение не увидело ее, а тем более заставил вас справиться с этим!

В любом случае,Одним из распространенных способов обнаружения проблем в любой памяти является запуск простых циклов сравнения записи в адресном пространстве.Запишите 0 во всю вашу память и прочитайте ее обратно, чтобы обнаружить застрявшие строки данных «1», записать-прочитать-сравнить F с памятью, чтобы обнаружить застрявшие строки данных «0», и запустить линейное изменение данных, чтобы помочь обнаружить проблемы адресации.Ширина рампы данных должна регулироваться в соответствии с размером адреса.(т. е. 0x00, 0x01, 0x02 ... или 0x0000, 0x0001, 0x0002 и т. д.).Вы можете легко делать такие вещи, используя инструменты для измерения производительности хранилища, такие как Iometer или аналогичные, хотя это может быть так же легко написать самостоятельно.

Answer 2

Реально, если вы не собираетесь посвятить лот времени решению этой проблемы, вы могли бы также выйти, прежде чем начать. Даже если вы обнаружите ошибку, вполне вероятно, что это происходит из-за проблемы с питанием, а не из-за ионизирующего излучения (и обычно у вас не будет никакого способа узнать, с чем вы столкнулись).

Если вы все-таки решите пойти дальше, очевидный способ проверить это - выделить немного памяти, записать в нее значения и прочитать их обратно. Вы хотите следовать достаточно предсказуемым шаблонам, чтобы вычислить ожидаемое значение без чтения из другой памяти (по крайней мере, если вы хотите иметь возможность изолировать ошибку, а не просто определить, что произошло что-то плохое).

Если вы действительно хотите провести различие между ионизирующим излучением и другими ошибками, это должно быть по крайней мере теоретически возможно. Запустите тест на нескольких компьютерах на разных высотах одновременно и посмотрите, видите ли вы более высокую скорость на большей высоте.

Answer 3

Если ошибки настолько часты, что у вас есть шанс их обнаружить, у вас уже будут большие проблемы - ничего не будет работать. Или, по крайней мере, вы почувствуете, что снова используете Win95. Я подозреваю, что вам понадобится целый центр обработки данных, чтобы иметь возможность измерить ошибки такого рода.