[发明专利]面向BIT软件测试的存储器故障注入方法及其模拟器

摘要

本发明提出一种面向BIT软件测试的存储器故障注入方法及其模拟器，将运行BIT软件的硬件电路板作为模拟器的模拟对象。本发明在模拟器中新增：模拟存储器正常功能的模拟模块，建立并解析故障序列文件的故障建模及模型解析模块，匹配代注入故障的故障注入模块，故障行为模拟模块和外围交联环境仿真模块。本发明方法通过建立故障模式库，编写并解析XML故障序列文件为模拟器可识别的故障序列，在处理器访问存储器时查找相应故障并注入，当触发故障时进行故障模拟。本发明注入的故障模式种类较全，充分覆盖了涉及存储器下的每种故障发生下的测试用例，可对电路板级BIT软件进行较为充分的测试，而只有进行了充分测试的BIT软件。

主权项

一种面向BIT软件测试的存储器故障注入的模拟器，将运行BIT软件的硬件电路板作为模拟对象，模拟器运行在宿主机上，BIT软件运行在目标机上，其特征在于，在模拟器中设置如下模块：正常功能模拟模块、故障行为模拟模块、故障注入模块、故障模型解析模块和外围交联环境仿真模块；正常功能模拟模块实现了对存储器的正常功能模拟，包括模拟存储单元的存储功能，以及处理器对存储器的正常读写访问功能；具体实现对存储器的正常功能模拟的方法是：在宿主机的内存中动态申请指定大小的内存空间，并对申请的内存空间进行分页处理，作为客户机的物理内存，实现RAM的正常存储功能，对申请的内存空间进行属性设置，RAM设置为可读可写，并通过二级转换表实现客户机物理地址到宿主机地址的映射，从而模拟地址译码功能，处理器通过查找二级转换表来实现对相应的存储单元的读写访问；与模拟RAM的方法类似模拟ROM的存储以及访问，不同在于，将模拟ROM的内存空间的属性设置为只读模式，将ROM的内容存储在文件里，当需要读取ROM时，先将文件内容载入ROM内存空间再进行访问；对FLASH的功能模拟中，对启动FLASH的模拟方法，与ROM的模拟方法相同，对于应用FLASH的模拟方法，在ROM模拟方法的实现基础上，对申请的内存空间添加可写属性以及相应的读写访问函数和擦除操作函数，并在处理器访问结束后将存储空间里的内容写入文件，以实现FLASH可读可写且断电后数据不丢失的功能；故障建模及模型解析模块，首先对要注入的各故障采用XML语言进行故障建模，描述每个故障的故障元器件、故障位置、故障模式、故障参数、故障触发方式以及故障时间，生成XML故障序列，然后对XML故障序列进行解析，得到采用C语言表示的模拟器识别的故障序列，所解析得到的故障序列，采用链地址法的哈希表数据结构存储，以故障模式作为哈希关键字，同一故障模式的待注入故障构成单向链表结构；故障注入模块接收故障建模及模型解析模块解析得到的故障序列，在模拟器运行遇到某个故障观察点时被调用，故障注入模块在当前测试的故障序列中，查找具备触发条件的，且与当前故障观察点对应的故障模式相匹配的故障，如果查找到相应的故障，则注入相应的故障；故障行为模拟模块根据存储器故障发生的行为表现，构造相应的故障模拟函数以模拟存储故障行为，在触发了某个故障后调用相应的故障模拟函数执行；外围交联环境仿真模块用于模拟外围环境激励与模拟器的响应，以及模拟模拟器对外的输入和输出。