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

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

2、本文設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(靜電放電產生的電磁脈沖)為輻射源，對基于TMS320C6713芯片的嵌入式目標系統(tǒng)進行電磁脈沖干擾。通過實時備份系統(tǒng)中關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生的故障特性。通過分析總結出空間計算機受電磁脈沖干擾而產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實驗總結出的故障模式，通過向目標系統(tǒng)注入計算機EMP效應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以及翻轉等多種故障模型，可通過設置永久、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)能夠實現(xiàn)基于EMP效應下計算機系統(tǒng)故障模式