实验结果表明,引起的内核失效率要视具体情况而定,向指令中注入故障,系统大多数情况下会失效。向运行环境中注入故障不_定会引起系统的失效,运行环境包含了14个寄存器的内容,程序运行时没有用到注入故障的寄存器则不会引发错误,有些寄存器故障仅仅会导致结果的错误,但不会对系统的安全性造成影响,有些数据可能会直接引起系统死机。根据实验数据可知,指令故障的失效率高于寄存器故障的失效率;段寄存器故障的失效率高于通用寄存器故障的失效率;故障越严重,系统的失效率越高。 5结束语 通过对Linux内核、Kprobe机制及相关方面的研究,本文提出了IFIMK方法实现对Linux内核的故障注入,该方法是一种指令级的故障注入方法,能够将故障注入位置细化到内核的具体指令,是系统可靠性评测的_种有效手段。在该方法的基础上,本文对各种故障引起的失效率进行了统计,通过实验数据分析了故障类型、故障位置等因素对系统失效率的影响。 下一步将研究在故障注入导致系统崩溃后,如何使系统自动采集故障信息并将系统恢复到故障注入之前的状态,从而避免再次从BIOS加载内核镜像和故障注入模块,节省系统启动和模块加载的时间。 参考文献 [1]车建华,何钦铭,陈建海,等.基于软件模拟的虚拟机系统故障插入工具J.浙江大学学报:工学版,2011,45(4):614-620. [2]吉岡弘隆,大和一洋,大岩尚宏,等.DebugHacks中文版:深入调试的技术与工具M].马晶慧,译.北京:电子工业出版社,2011. [3]HanS,ShinKG.ExperimentalEvaluationofFailure-detectionSchemesinReal-timeCommunicationNetworks [C]//Proceeingsofthe27thAnnualInter-lationalSymposiumonFault-tolerantComputing.WashingtonD.C./USA:IEEEPress,1997:122-431. [4]CarreiraJ,MadeiraH,SilvaJG.Xception:ATechniquefortheExperimentalEvaluationofDependabilityinModernComputers[J].IEEETransactionsonSoftwareEngineering,1998,24(2)1125-136. [5]SchroederB,GibsonGA.ALarge-scaleStudyofFailuresin High-performanceComputingSystems[J].IEEETransactionsonDependableandSecureComputing,2010,7(4):337-350. [6]徐晓露.基于故障注入的嵌入式系统测试研究[D].杭州:浙江大学,008. [7]BarbosaR,SilvaN,DuraesJ,etal.VerificationandValidationof(RealTime)COTSProductsUsingFaultInjectionTechniques[C]//Proceedingsofthe6thInternationalIEEEConferenceonCommercial-off-the-Shelf(COTS)-basedSoftwareSystems.WashingtonD.C.,USA:IEEEPress,2007:233^42. [8]Lopez-OngilC,EntrenaL,Garcia-ValderasM,etal.AUnifiedEnvironmentforFaultInjectionatAnyDesignLevelBasedonEmulation[J].IEEETransactionsonNuclearScience,2007,54(4):946-950. 9]BlancS,GraciaJ,GilP.AFaultHypothesisStudyonthe TTP/CUsingVHDL-basedandPin-levelFaultInjectionTechniques[C]//Proceedingsofthe17thIEEEInternationalSymposiumonDefectandFaultToleranceinVLSISystems.WashingtonD.C.,USA:IEEEPress,2002:254462. [10]潘庆和.软件故障注入关键技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2011. [11]王波.高端容错计算机故障注入工具的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2011. 12]ArlatJ,AgueraM,AmatL,etal.FaultInjectionforDependabilityValidationIAMethodologyandSomeApplications[J].IEEETransactionsonSoftwareEngineering,1990,6(2):166482. 13]杨燚.Linux下的_个全新的性能测量和调式诊断工具Systemtap,第1部分:KprobeEB/OL].2014-06^8].httpI//www.ibm.com/developerworks/cn/Linux/l-cn-systemtap1/index.html. 14]陈锦富,卢炎生,谢晓东.软件错误注入测试技术研究〇].软件学报,2009,20(6):14254443. |
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