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《基于软件实现的故障注入系统设计与仿真》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、哈尔滨工业大学硕十学位论文摘要计算机的可靠性问题一直是人们关注的焦点,为了提高计算机系统的可靠性,人们采用了容错技术,因此对计算机容错性能的评测就成为了一个重要的课题。故障注入技术被证明为评测容错性能的一种有效手段。本文以评测星载计算机的容错性能为应用背景,设计了一种基于软件实现的故障注入系统。重点研究了用软件实现的故障注入方法,并对其进行了仿真。首先阐述故障注入方法在评测星载计算机系统容错性能中的应用,并对故障注入方法进行了一些研究和比较。设计了一个由控制器、故障注入器、数据采集器、分析器和故障库组成的软件实现的故障注入系统SIFIS(SoftwareImplementedF
2、aultI句ectionSystem),并给出了该系统模拟目标系统故障的原理。其次,由于星载计算机是用于空间环境,因此会受到单粒子事件的影响,造成单粒子事件故障,这种故障主要是发生在星载计算机的存储器中,通过对内存故降进行分析,提出了适用于该故障注入系统的单粒子事件故障模型。在研究基于软件的故障注入方法的基础上,针对星载计算机系统的特点,提出了基于修改目标系统的调试中断的故障注入方法。最后,本文在两台PC兼容机上实现了SIFIS的仿真系统,用于验证前面所提出的荃于软件实现的故障注入方法。详细介绍了仿真系统的设计思想和实现过程,包括硬件环境和软件环境的选择、各模块的实现及故障注入
3、方法的实现等。关健词故障注入;星载计算机;故障模型;仿真系统哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractThereliabilityofcomputersisbeingthefocusofmanycomputerresearchers.Toenhancethereliabilityofcomputers,manytechniquestotolerantfaultsincomputersareputforward,whichmakestheevaluationoffault-tolerantperformanceofcomputerstobeanimportantresearchp
4、roblem.Ithasbeenproventhatfaultinjectionisaneffectivemethodtoevaluatefault-tolerantperformance.Inthisthesis,asoftwareimplementedfaultinjectionsystem,whichwillbeusedtoevaluatefaulttoleranceofonboardcomputers,isdesigned.Inthesystemfaultinjectionmethodsbasedonsoftwarerealizationarestudiedspecia
5、lly,andsimulationsarecarriedout.Firstly,methodsoffaultinjectionthatbeusedtoevaluatefaulttoleranceofonboardcomputersystemsarepresented,studyandcomparisonofmethodsoffaultinjectionarealsogiven.Akindofsoftwareimplementedfaultinjectionsystem,whichisformedofcontroller,faultinjector,datacollector,a
6、nalyzerandfaultlab,isdesigned,andtheprincipleofsimulationoftargetsystemfaultsby‘thesystemisgivenSecondly,becauseofitrunninginspatialenvironment,onboardcomputersareaffectedbysingleelementaryparticle,whichcausessingleeventphenomenonfaultthatoccursmainlyinmemoryofonboardcomputers.Throughanalysi
7、sonmemoryfaults,amodel山atbeusedtoanalysissingleeventphenomenonfaultisputforward.Accordingtothecharacteristicsofonboardcomputersystems,amethodoffaultinjectionthatbasedonmodificationoftargetsystemdebuginterruptispresented.Finally,usingtwoPCs,thesimul