EMP效應(yīng)下計(jì)算機(jī)容錯(cuò)性能測(cè)試系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，計(jì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受電磁脈沖的干擾都會(huì)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(duì)在電磁脈沖效應(yīng)下的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能評(píng)測(cè)進(jìn)行研究是非常有意義的
　　本文首先研究了計(jì)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(jì)了一個(gè)基于電磁脈沖干擾的物理故障注入測(cè)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(duì)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(shí)時(shí)備份系統(tǒng)中關(guān)鍵寄存器和存儲(chǔ)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(jì)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(shí)的太空環(huán)境，但其實(shí)驗(yàn)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(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做獨(dú)立測(cè)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(cè)試系統(tǒng)，系統(tǒng)基于本文的ESD EMP實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的故障模式，通過向目標(biāo)系統(tǒng)注入計(jì)算機(jī)EMP效應(yīng)下常見的故障來模擬系統(tǒng)真實(shí)的故障發(fā)生現(xiàn)象。系統(tǒng)可以向目標(biāo)系統(tǒng)的32個(gè)通用寄存器、10個(gè)控制寄存器以及存儲(chǔ)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(shí)、間歇等時(shí)間類型來控制故障的持續(xù)時(shí)間和注入頻率。實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于EMP效應(yīng)下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障模式