文章插图
测试程序的并行执行是通过在L1内存中保留一个专用空间来实现的，其中包含有关测试程序状态的参数结构 。通过访问这些内存区域，可以利用内核功能在内部集群核心和外部之间进行同步操作 。
D.故障模拟结果
实验是在Xeon Gold 6126工作站的4个核心上使用商用顺序故障模拟器进行的，该工作站配备128GB RAM 。
在对每个集群的子模块进行故障仿真后，通过逻辑仿真验证了STL的功能；为了加快这一过程，使用RTL描述对外部芯片进行仿真，同时为集群保留门级 。
表一报告了16个CPU核、FPU和互连的故障模拟结果 。对于每个模块，我们报告了卡住故障的数量、故障覆盖率和故障模拟时间 。
该表显示，所有内核区域的故障覆盖率都很好，共享FPU的故障覆盖率为离散值 。我们通过运行为其他区块编写的测试程序来计算互连上的FC 。
表二中报告了一个CPU核心（Core 0）的子模块的细节 。其他CPU核显示了类似的结果，尽管故障列表有轻微的差异 。
整个STL在16个CPU核心上同步运行的测试应用间在100MHz下约为8ms，大小约为20KB，这验证了在实时系统的现场测试中采用这种测试技术的可能性 。
IV.用于汽车应用可靠性评估的高级故障注入
在接下来的段落中，描述了一种基于高级软件仿真和QEMU仿真引擎，快速评估复杂SoC上单次事件颠覆（SEU）影响的方法 。这一策略被用来对运行在Xilinx Ultrascale+ MPSoC上的几个应用进行分级 。SEU是由电离粒子击中SoC中的敏感点（如CPU寄存器、外设寄存器或互连）而引起的位缺陷 。根据执行的程序和涉及的外围模块，这些位缺陷可能会对系统造成影响 。
评估SEU对运行在特定设备上的应用的影响通常是一项非常困难的任务 。辐照测试，即设备在离子流下运行，是最精确的测量，但也非常昂贵 。此外，在离子流下的实验失败可能会导致沉重的额外费用 。无论如何，测试和可靠性工程师需要提前验证他们的实验流程，以证明准备的设置是有效的，不会导致收集无用的数据 。
在这方面，基于仿真的方法近年来被广泛使用；在这种情况下，需要使用网格列表，而实验在CPU时间和内存方面要求极高，往往导致不可行 。因此，进一步减轻这些初步评估成本正成为一个首要目标 。我们建议采用一种替代性的模拟方法，以软件仿真为代表 。软件仿真器，如QEMU引擎，运行的不是电路的一对一模型，而是程序员对设备的模型行为的精确模型，并非常迅速地再现系统的功能 。
当使用仿真器时，程序员仍然可以看到用户手册中描述的所有寄存器，这些值与真实电路的行为是一致的 。
这是提出的方法的出发点 。我们对Xilinx Ultrascale+ MPSoC的QEMU版本进行了检测，在CPU和外围模块的寄存器中注入SEU 。
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图10 总体环境和工作原理
图10说明了该方法的总体情况 。我们开发了一个外部管理器，它连接到QEMU进程，以启动应用程序的并监测其行为 。外部管理器还负责处理SEU的注入，方法是暂停应用程序，破坏其中一个可用的资源（通过作用于主机RAM内存内容），并恢复正在运行的程序的执行，以观察故障效应是否导致故障发生 。
图11进一步说明了注入流 。外部管理器暂停TA的执行并注入一个故障 。然后，它恢复执行并监控结果 。结果被分成三类：错误的回答、没有效果、和基于程序运行结果的超时 。
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