本發(fā)明涉及虛擬驗證系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)虛擬驗證系統(tǒng)故障注入的方法。

背景技術(shù)：

虛擬驗證系統(tǒng)是能夠?qū)η度胧接布到y(tǒng)進行完整模擬的軟件系統(tǒng)。用戶可以在該系統(tǒng)上模擬運行嵌入式軟件，無需相應的硬件即可對嵌入式軟件進行測試與調(diào)試。通過使用虛擬驗證系統(tǒng)，用戶不僅可以極大地縮短嵌入式軟件研制周期，而且能夠避免高昂的輔助測試硬件研制費用、極大地降低系統(tǒng)成本。產(chǎn)品可以廣泛應用于航空、航天、武器裝備、汽車、機器人、工業(yè)控制等嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域，提升這些行業(yè)的勞動生產(chǎn)效率、降低成本、增強產(chǎn)品的競爭能力。

虛擬驗證系統(tǒng)在提供純軟件模擬板級硬件測試環(huán)境的基礎上，提供了大量的輔助調(diào)試測試手段，包括暫停仿真執(zhí)行、斷點設置、下一步執(zhí)行(4種形式)、查看變量、仿真硬件信息以及故障注入、數(shù)據(jù)采集、覆蓋率分析功能。其中，故障注入的主要功能是在待測試代碼仿真運行過程當中，隨時產(chǎn)生用戶指定的故障，借此功能來測試待測試代碼的容錯能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)虛擬驗證系統(tǒng)故障注入的方法，使得用戶可便捷地通過系統(tǒng)的故障注入器，設置故障觸發(fā)條件、故障類型、故障值等參數(shù)完成故障注入操作，對測試代碼的故障處理能力進行測試。

為達上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種實現(xiàn)虛擬驗證系統(tǒng)故障注入的方法，所述方法包括：

s1、讀取用戶的操作，選擇本次故障用例所針對的故障類型，是寄存器故障、變量故障還是內(nèi)存數(shù)據(jù)故障；

s2、針對本次的故障類型，讀取用戶的觸發(fā)模式配置信息，判斷是時間觸發(fā)，還地址觸發(fā)；

s3、根據(jù)已讀取的故障類型以及故障觸發(fā)形式，讀取用戶的故障數(shù)據(jù)信息，生成專用命令字；

s4、將生成的命令字通過特定命令管道傳輸至gdb模塊；

s5、gdb模塊對命令字進行解析，封裝成虛擬驗證系統(tǒng)能夠識別的專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

s6、通過虛擬驗證系統(tǒng)的事件機制，將故障實例注入到系統(tǒng)當中；

s7、完成一個故障實例的注入。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的故障注入用戶操作接口示意圖；

圖2是故障注入與虛擬驗證系統(tǒng)的交互示意圖；

圖3是本發(fā)明實現(xiàn)虛擬驗證系統(tǒng)故障注入的方法流程圖。

具體實施方案

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明欲保護的故障注入能力是在虛擬驗證系統(tǒng)下，針對虛擬仿真運行提供多種觸發(fā)模式、多種故障類型的故障注入，包括：1)時間觸發(fā)的指定寄存器故障注入；2)時間觸發(fā)的指定變量故障注入；3)時間觸發(fā)的指定內(nèi)存段數(shù)據(jù)故障注入；4)地址觸發(fā)的指定寄存器故障注入；5)地址觸發(fā)的指定變量故障注入；6)地址觸發(fā)的指定內(nèi)存段數(shù)據(jù)故障注入。

虛擬驗證系統(tǒng)通過對嵌入式硬件系統(tǒng)進行模擬，為嵌入式軟件提供了測試軟平臺，無需相應的硬件即可對軟件進行測試與調(diào)試。使用系統(tǒng)起初，用戶需要按照硬件需求，在系統(tǒng)組件庫中選取相應的虛擬處理器型號、虛擬設備型號，通過相關(guān)參數(shù)配置，搭建所需的板級硬件虛擬系統(tǒng)實例。系統(tǒng)配置完成后，用戶可將編譯好的可執(zhí)行文件通過系統(tǒng)工具鏈加載到系統(tǒng)實例中虛擬執(zhí)行，并通過寄存器訪問、內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問、變量訪問、斷點、單步執(zhí)行等調(diào)試功能，進行對測試代碼的調(diào)試工作。在虛擬執(zhí)行過程中，用戶可通過系統(tǒng)的故障注入器，設置故障觸發(fā)條件、故障類型、故障值等參數(shù)完成故障注入操作，對測試代碼的故障處理能力進行測試。

在虛擬驗證系統(tǒng)中，故障注入模塊是作為系統(tǒng)輔助測試模塊存在的。它包含兩個主要部分：

1)面向用戶，提供用戶操作接口。用戶可以選擇觸發(fā)模式：若是時間觸發(fā)，則需設置起始時間、時間間隔以及觸發(fā)次數(shù)；若是地址觸發(fā)，則需設置起始地址、終止地址以及讀寫觸發(fā)形式。之后，用戶需要設置故障對象以及故障值：若為寄存器故障，則需選擇寄存器編號，并設置10進制或16進制的故障值；若為變量故障，則需選擇變量名，并設置10進制或16進制的故障值；若為內(nèi)存故障，則續(xù)設置內(nèi)存段的起始地址、長度，并選擇欲注入的故障數(shù)據(jù)文件。

通過以上幾個配置步驟，即可以完成一個故障注入實例的配置。用戶可以根據(jù)需求，配置多個故障實例，配置界面如附圖1所示。

2)故障注入模塊在接收到了用戶的故障配置信息之后，會將其轉(zhuǎn)換成命令字，通過專用數(shù)據(jù)管道傳遞給虛擬驗證系統(tǒng)的gdb模塊，由gdb模塊對命令字進行解析以及事件封轉(zhuǎn)，最后注入到虛擬驗證實例中去。命令字的定義見表1。

表1故障注入與虛擬驗證系統(tǒng)的交互命令字規(guī)范

在虛擬驗證實例進行代碼仿真執(zhí)行過程中，會實時檢測故障注入的觸發(fā)條件，一旦滿足即根據(jù)相應事件內(nèi)的描述進行故障值的注入，完成用戶所期待的故障注入能力。故障注入模塊與虛擬驗證系統(tǒng)的交互如附圖2所示。

本發(fā)明實現(xiàn)虛擬驗證系統(tǒng)故障注入的方法流程如附圖3所示，主要包括以下幾步：

1)讀取用戶的操作，選擇本次故障用例所針對的故障類型，是寄存器故障、變量故障還是內(nèi)存數(shù)據(jù)故障；

2)針對本次的故障類型，讀取用戶的觸發(fā)模式配置信息，判斷是時間觸發(fā)，還是地址觸發(fā)；

3)根據(jù)已讀取的故障類型以及故障觸發(fā)形式，讀取用戶的故障數(shù)據(jù)信息，根據(jù)“故障注入與虛擬驗證系統(tǒng)的交互命令字”規(guī)范，生成專用命令字；

4)將生成的命令字通過特定命令管道傳輸至gdb模塊；

5)gdb模塊對命令字進行解析，封裝成虛擬驗證系統(tǒng)能夠識別的專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如表2所示：

表2虛擬驗證系統(tǒng)能夠識別的專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

6)通過虛擬驗證系統(tǒng)的事件機制，將故障實例注入到系統(tǒng)當中。此處使用的虛擬驗證系統(tǒng)事件注入接口函數(shù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如表3所示：

表3虛擬驗證系統(tǒng)事件注入接口函數(shù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

7)完成一個故障實例的注入。接下來根據(jù)用戶需求可重新開始下一個實例的配置、注入過程，直至全部滿足用戶的需求；

8)在虛擬驗證系統(tǒng)實例進行代碼仿真執(zhí)行過程中，會實時檢測故障注入的觸發(fā)條件，一旦滿足即根據(jù)相應事件內(nèi)的描述進行故障值的注入，完成用戶所期待的故障注入能力。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。