基于simics的系统级故障注入平台-计算机工程.pdfVIP

第41卷　 第2期 　 计 算 机 工 程 2015年2月 　 　 Vol.41　 No.2 　 Computer Engineering February2015 ·体系结构与软件技术 · 文章编号:1000-3428(2015)02-0057-06　 　 　 文献标识码:A　 　 　 中图分类号:TP302.8 基于Simics 的系统级故障注入平台 胡　 倩,王　 超,王海霞,汪东升 (清华大学信息科学与技术国家实验室,北京 100084) 摘　 要:故障注入技术是评价系统可靠性的有效方法。 现有基于仿真的故障注入平台大多基于现场可编程门阵列 或超高速集成电路硬件描述语言实现,对故障模型的支持非常有限。 为此,基于Simics结构级模拟器,设计并实现 系统级硬件故障注入平台。 该平台上层支持不同固件、操作系统以及应用程序,底层支持对处理器典型流水部件 的故障注入,同时实现瞬时故障、永久故障和间歇故障模型以及其他较全面的故障类型,并将一组系统级故障检测 机制集成入平台中。 实验通过监测硬件故障在系统级的传播,对比分析了故障对不同部件造成的系统级影响,结 果表明,瞬时故障对系统影响较小,永久故障容易引起系统失效,间歇故障对各部件有不同程度的干扰作用。 关键词:故障注入;系统可靠性;故障模型;故障检测;结构级模拟器 中文引用格式:胡　 倩,王　 超,王海霞,等.基于Simics的系统级故障注入平台[J].计算机工程,2015,41(2):57-62,75. 英文引用格式:Hu Qian,Wang Chao,Wang Haixia,et al. Simics-based System Level Fault Injection Platform[J]. Computer Engineering,2015,41(2):57-62,75. Simics-based System Level Fault Injection Platform HU Qian,WANG Chao,WANG Haixia,WANG Dongsheng (National Laboratory for Information Science and Technology,Tsinghua University,Beijing 100084,China) 【Abstract】 Fault injectionprovidesan effectivemethodto evaluatethereliability of system,which isa complex topicin multicore situation.There are many simulation-based fault injection tools now,most of which are implemented by Field Programmable Gate Array(FPGA) and Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language(VHDL), with limited fault models.Based on the widely used system simulator Simicsin computer architecture,thispaper designs and implementsa system level fault injection platform,supporting different firmware,OS and applications.It can inject faultsinto several components,with different fault models(including transient faults,permanent and intermitt