星载SAR监控计算机控制软件的可靠性测试——故障注入和软件容错技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李国春 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-02-02 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 张平 |
| 关键词 | 故障注入 单粒子事件 软件测试 可靠性 容错设计 |
| 其他题名 | Reliability Test of Control Software for Monitor Computer in Spaceborne SAR——Study of Fault Injection and Software-tolerant Technology |
| 中文摘要 | 随着计算机系统在航空、航天及一些军事等领域的应用，计算机系统的可靠性越来越成为人们关注的问题。在这些领域中，计算机一旦出现故障，就会导致巨大的经济损失，甚至会产生军事、政治上的失败。对于这类系统，高可靠性就成为一非常重要的指标。所以，构建高可靠性计算机系统已成为这些领域首要的需求。 为提高计算机系统的可靠性，研究人员在硬件上采用了冷、热备份等技术，相应地在软件上也采取了各种手段，如避错设计和容错处理等。采取这些技术后在系统出现故障时是否有效，需在地面对其进行全面的测试，故障注入技术就是对软件容错能力进行评测的一种重要方法。 针对星载SAR监控计算机在实际运行环境中存在高能粒子的冲击，易使计算机（主要是RAM）产生单粒子效应而导致计算机系统出现故障这一现象。本文首先系统地研究了航天单粒子效应（SEE）和RAM故障模型之间的关系，然后对嵌入式软件可靠性测试的相关理论进行了剖析，在此基础上，提出了基于硬件中断实现的软件故障注入这一新的容错软件测评方法，并设计出相应的故障注入器SFIBH，最后对星载SAR监控软件的容错设计及测试技术进行了深入讨论。 论文重点研究了基于DS80C320单片机和CPLD构建的故障注入系统，所研究的故障注入器对用于航天有效载荷分系统控制的80C32型单片机系统中的监控程序的容错能力进行考查和验证。 通过实验证明，SFIBH故障注入器可以成功地对系统进行故障注入，并模拟航天单粒子事件对计算机系统的影响。与传统的硬件故障注入法、软件注入法相比，具有注入故障深度可控、一次注入故障的数量可控等特性，是一种实时的、非侵入式的故障注入器。 综上所述，本论文用一种新的故障注入方法对星载SAR监控计算机软件的容错能力做了一定的考查和验证，并对软件的容错提出一些新的措施。由于该领域的研究课题中仍有很多问题值得探讨，本文的工作仅仅是一种尝试，还有待进一步深入。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 145 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8117]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李国春. 星载SAR监控计算机控制软件的可靠性测试——故障注入和软件容错技术研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：电子学研究所
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