首页 期刊 宇航学报 一种软件实现的程序控制流错误检测方法 【正文】

一种软件实现的程序控制流错误检测方法

作者:李爱国; 洪炳熔; 王司 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院; 哈尔滨150001; 哈尔滨工业大学航天学院; 哈尔滨150001
控制流检查   软件错误探测   故障注入   在线检测  

摘要:在太空环境中,由于宇宙射线的存在,计算机系统的硬件经常发生各种瞬态或永久故障,致使软件系统的执行流程产生错误。针对太空环境的强辐射特点,提出了一种对程序的控制流进行检查的纯软件方法RSCFC,它首先把程序划分为“基本模块”,然后给每个基本模块赋予一“关系标记”和错误探测指令。通过对程序运行期间生成的“即时标记”和事先嵌入程序的模块位置信息的“与”运算来探测控制流错误。该方法在几个C语言标准程序上进行了实现,并进行了故障注入实验,结果表明在没有RSCFC时,大约20.7%~68.8%的分支故障会产生探测不到的不正确输出,而在RSCFC存在的情况下,该区间会降低到2.8%~20.4%。与其它的软件控制流错误检测方法相比较,它具有探测率高,对原始代码影响小的特点。

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