基于JTAG的CPU故障注入工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到軍事、金融、通信、航空、宇航、企業(yè)管理、教育、能源等關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的各行各業(yè)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越受到關(guān)注。故障注入法作為一種迅速、實(shí)時(shí)、方便的可靠性評(píng)測(cè)方法，被廣泛的應(yīng)用于容錯(cuò)計(jì)算機(jī)可靠性評(píng)測(cè)研究中。
　　故障注入按照注入層次不同可分為軟件故障注入、軟件模擬硬件故障注入、硬件故障注入等類(lèi)別。傳統(tǒng)的軟件故障注入和軟件模擬硬件故障注入由于受到操作系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制的限制，部分在

2、實(shí)際中可能出現(xiàn)的底層故障無(wú)法被注入到待評(píng)測(cè)系統(tǒng)中。針對(duì)這種局限，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于JTAG調(diào)試技術(shù)的硬件故障注入工具，實(shí)驗(yàn)證明，使用該工具可以突破操作系統(tǒng)保護(hù)進(jìn)行硬件級(jí)故障注入。
　　首先，當(dāng)目標(biāo)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置斷點(diǎn)、設(shè)置觀察點(diǎn)、發(fā)送調(diào)試請(qǐng)求等方式使目標(biāo)系統(tǒng)在硬件層次中止當(dāng)前運(yùn)行，進(jìn)入硬件調(diào)試模式。其次，通過(guò)對(duì)基于總線(xiàn)的掃描鏈的移位操作插入目標(biāo)系統(tǒng)CPU本身的指令，并在硬件調(diào)試模式下單步執(zhí)行這些指令，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)