一种基于不变量的软错误检测方法

• 作者: 汪芸 马骏驰
• 来源期刊: 软件学报
• 学科: 工学
• 关键词: 单粒子翻转 结果错误 错误检测 不变量
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 系统软件与软件工程
• 页码范围: 219-230
• 页数: 12页
• 分类号: TP302
• 字数: 9542字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13328/j.cnki.jos.004915

摘要

软错误是高辐照空间环境下影响计算可靠性的主要因素,结果错误(silent data corruption,简称SDC)是软错误造成的一种特殊的故障类型.针对SDC难以检测的问题,提出了一种基于不变量的检测方法.不变量是运行时刻保持不变的程序特征.在软错误发生后,由于程序受到影响,不变量一般不再满足.根据该原理,在源代码中插入以不变量为内容的断言,利用发生软错误后断言报错来检测软错误.首先,根据错误传播分析确定了检测位置,提取了检测位置的不变量;定义了表征不变量检测能力的渗透率,在同一检测位置依据渗透率将不变量转化为断言.通过错误注入实验,验证了该检测方法的有效性.实验结果表明:该检测方法具备较高的检出率和较低的检测代价,为星载系统的软错误防护提供了新的解决思路.