EMP效應(yīng)下計算機(jī)容錯性能測試系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、目前，計算機(jī)在航空、軍事等關(guān)鍵領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用。在這些領(lǐng)域中，計算機(jī)系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運行起著非常關(guān)鍵的作用。任何計算機(jī)系統(tǒng)受電磁脈沖的干擾都會產(chǎn)生一些故障，這些故障可能造成嚴(yán)重的影響，而電磁脈沖在這些關(guān)鍵領(lǐng)域是廣泛存在的，因此，本文對在電磁脈沖效應(yīng)下的計算機(jī)系統(tǒng)的容錯性能評測進(jìn)行研究是非常有意義的
　　本文首先研究了計算機(jī)系統(tǒng)在電磁脈沖效應(yīng)下常見的故障模式，雖然故障是難以避免的，但故障都有其相應(yīng)的模式，并且故障的產(chǎn)生有其潛在的規(guī)律性。

2、本文設(shè)計了一個基于電磁脈沖干擾的物理故障注入測試系統(tǒng)，使用ESD EMP(靜電放電產(chǎn)生的電磁脈沖)為輻射源，對基于TMS320C6713芯片的嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行電磁脈沖干擾。通過實時備份系統(tǒng)中關(guān)鍵寄存器和存儲器的狀態(tài)來分析系統(tǒng)受電磁脈沖干擾而產(chǎn)生的故障特性。通過分析總結(jié)出空間計算機(jī)受電磁脈沖干擾而產(chǎn)生的常見的故障模式。
　　基于電磁脈沖的物理故障注入雖能模擬真實的太空環(huán)境，但其實驗環(huán)境要求較高，并且不能控制故障注入的位置，無法做到

3、對計算機(jī)系統(tǒng)做獨立測試。因此，本文又開發(fā)了基于軟件故障注入技術(shù)的嵌入式軟件測試系統(tǒng)，系統(tǒng)基于本文的ESD EMP實驗總結(jié)出的故障模式，通過向目標(biāo)系統(tǒng)注入計算機(jī)EMP效應(yīng)下常見的故障來模擬系統(tǒng)真實的故障發(fā)生現(xiàn)象。系統(tǒng)可以向目標(biāo)系統(tǒng)的32個通用寄存器、10個控制寄存器以及存儲器注入固定0、固定1以及翻轉(zhuǎn)等多種故障模型，可通過設(shè)置永久、瞬時、間歇等時間類型來控制故障的持續(xù)時間和注入頻率。實驗證明，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于EMP效應(yīng)下計算機(jī)系統(tǒng)故障模式