基于模拟训练系统的软件故障注入研究综述

摘要

故障注入技术分为硬件故障注入技术和软件故障注入技术,是保证装备验证阶段可靠性的重要手段.本文以近十几年国内外研究文献为基础,以软件故障注入为重点,从研究现状、存在问题以及解决方法等几个方面进行综述.软件实现的故障注入是根据一定的故障模型，通过修改目标系统的内存映像来模拟系统硬件或软件故障的发生。尽管由于自身的原因使得它存在一些缺点，如只能将故障注入到软件能达到的地方、容易对被测系统造成入侵、时间精度不高等，但与其它故障注入技术相比仍存在明显的优势，如：可注入的故障范围广泛，既可模拟硬件故障，又可模拟软件故障；无需昂贵的附加硬件设备，开发成本低廉，且不会对硬件造成任何形式的损伤；能够方便地跟踪目标系统的执行和进行数据回收，具有较好的可移植性；无需开发和验证复杂的系统模型，开发周期短等。故障注入系统需要完成下面的功能：根据一定的故障模型生成故障数据；对要检测的系统，即目标系统注入故障；注入故障后，收集有关故障对目标系统影响的信息；对结果数据进行分析。道故障注入系统由五个大的部分组成，分别是：控制器、故障数据、故障注入器、数据收集器、结果分析器。各个模块完成不同的功能，它们之间相互协作，共同完成对目标系统的故障注入工作。各种软件实现的故障注入技术根据故障注入的时刻可划分为两类：运行前注入和运行时注入。