题目：基于模拟的VME总线故障注入设计与实现

可靠性研究是航空航天领域和嵌入式计算机领域的研究中不可或缺的组成部分，故障注入是可靠性研究的一个重要方法和手段，传统的软硬件故障注入的方法都需要在实际的待测目标物理平台上进行，使用不方便，代价较大。基于模拟的故障注入方法，因为其很好的可控性和可观察性，能够精确的控制故障注入的时间和位置，并且可以在被测系统设计的早期进行测试等优点，近年来发展迅速。本文采用基于模拟的故障注入方法，针对总线进行故障注入研究。总线作为数据通路，在计算机系统中起着重要作用。VME总线因为其高可靠性、实时性、模块化设计等优点在工业控制和航空航天等领域得到广泛应用。本文针对VME总线，设计和实现了一种通用的VME总线模拟架构并实现了相应的故障注入技术。本文的主要工作如下：1） 完成了总线类的故障模式建模工作。本文根据已有的理论和工程实践经验，对总线上的故障类型进行归纳、整理、研究，得到层次全面，覆盖率高的故障模式集合，并且规定了其规范化表示方式。设计了结构优良，开放性好的故障注入控制程序，对故障模型可以进行有效解析和管理。2） 实现VME总线架构的模拟化工作。我们通过对VME总线功能架构的分析和研究，模拟实现了VME总线模拟系统，包含总线系统模拟程序和总线功能模块库两部分。总线功能模块库，设计和实现了VME主要的功能模块，主模块、从模块、中断模块等，不同模块通过与总线系统模拟程序VME_HOST进行交互，实现VME总线上的数据传输功能、仲裁功能、中断功能。3） 实现总线类的故障模式相应注入技术。我们通过模块侵入、设置拦截队列等各种方法，实现各种总线行为故障。针对具体的故障类型，设计相应合理有效的注入方法，最后本文通过设计不同的测试试验，验证了其逻辑正确性。