软件应用程序的测试方法技术

为了测试软件应用程序，将承载使用应用程序的器件（１）的电路板（６）经受由测试设备（１７）产生的激光辐射（１５）。利用在器件的复杂的操作时相期间分配的非常短的激光脉冲激励所述器件，以执行软件应用程序并观察器件和应用程序的反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。其可用于电路板的领域中以及由这种电路板实施的任何应用程序。本专利技术针对的电路板主要是受到外部能量交互作用的电路 板。软件应用程序是指用于输入数据的数字或模拟处理以产生输出数据。输入数据可 以为测量值，该测量值源自由电路板承载或未承载的测量元件或这一元件的电气状态。输 出数据可以是经过修正或转换的与输入数据类型相同的数据，该数据的数据属性或者由电 路板驱动的致动器控制。电路板与电子器件的不同之处在于其可包括逻辑用的一组电子器 件，用于维持由电路板承载的主器件的操作。电路板主要包括使该电路板能够连接在设备 内的连接器或连接装置。
技术介绍
电子器件——通常是集成电子电路的电子器件——的操作会被其所在的环 境——例如，天然的或人为的辐射环境或者电磁环境——干扰。外部攻击与器件的构成材 料相互作用而产生涡电流。这些涡电流可引起器件及其所使用的应用程序的暂时的或永久 的失灵。 对于天然辐射环境，这些效应——通常称为单粒子效应——由粒子产生。例如，空间中的重离子和质子影响卫星和运载火箭的电子设备。在飞机巡回的低海拔处，注意到中子的存在，中子也会引起单粒子效应。在地面上，这样的攻击也可遇到，并且影响电子器件，不管该攻击是否由于来自天然环境的粒子，壳体中存在的辐射性粒子，与免疫性、信号完整性、热不稳定性和热法相关的问题。在以下段落中，会更详细地考虑源自粒子的影响，然而本专利技术还应用于由不同环境和变化环境产生的相同类型的影响。 可大体区分不同类型的单粒子效应-暂时故障电离产生的瞬态电流引起在电路分布的瞬态电流或者一种或多种电 气状态的切换(在存储器或寄存器的情况下)。在一种或多种电气状态的切换的情况下，若 存储器或寄存器的内容被重写，则错误消失，则将该效应描述为瞬态；-永久故障，其需要在应用程序的正常操作状态下不会提供的干涉，例如重新配置 软件或者对电源进行干涉(停机然后重启)。在该干涉之后，器件再次操作； -导致器件永久停机的破坏性效应。 器件中产生的所有这些故障并不都会对应用程序造成即刻影响或延迟影B向，因为 器件的不同资源未必同时强行使用或索取。因此，存在确定器件中产生的故障是否会对安 装到电路板上的该器件所驱动的软件应用程序产生有害影响或者该器件是否能克服该影 响的问题。此外，设备的或系统的架构可提供一定程度的保护。因此，机载的应用程序包括 应当量化的一定程度的容错性(tol6rance aux faute)。目前还不能实现该量化。 与设备、操作系统和应用程序软件有关的一定数量的方法和技术使得能够针对暂 时故障和永久故障保护机载应用程序。这被称为缓解技术。本专利技术更具体地涉及许可评估 应用程序容错和使应用程序容错有效的方法，以及针对影响逻辑和模拟电子器件的暂时效应和永久效应的缓解技术。 电子器件可主要由用户存储部分、其配置所需的存储部分、使运行能够执行的软 件资源、在不同逻辑块之间通讯所需的资源以及在该器件与其环境之间进行通讯所需的资 源构成。 基于逻辑或模拟器件的应用程序具有一定程度的容错性，也就是说在硅中产生的某些故障不会对应用程序产生任何明显后果。例如，在存储单元的状态发生变化的事件中， 若在重写之前该单元未被应用程序使用，则在应用程序中不会产生错误。因此，在该事件 中，测试器件(借此揭示失灵)与测试应用程序(在相同条件下，没有出现失灵)之间存在 重要区别。 类似的是，在组合逻辑(例如，微处理器的核心)中，涡电流可在一组逻辑门 (porte logique)上分布并且消退并消失而不会一直储存在寄存器中。然而，若所有应用 程序均具有一定程度的容错性，则设计者的问题是量化该容许程度从而施加准确程度的缓 解。 可实施多种缓解方法从而限制、防止、检测和/或修正可造成应用程序的暂时故 障和永久故障的效应。 因此，已知一些方法旨在检测和/或修正可在逻辑电路中出现的故障，从而 防止在利用器件的应用程序中发生故障。可引用错误修正代码作为其示例，这些代码使得 能够检测并修正一个或若干错误。最复杂的错误修正代码可同时检测并修正若干错误。其 它缓解技术包括数据的周期性重写或者易于破坏的数据的周期性验证，若检测到错误则随 后进行该数据的重写。 还存在聚焦电路板、设备或系统的方法，其不对故障进行修正或检测，而是能够防 止其使系统失效。可引用利用表决系统的冗余(redondance)方法作为其示例(这更常称 为双备份(triplication))。这些方法基于冗余，所述冗余是就所产生的电路数量而言的物 理冗余或者执行应用程序操作的资源的全部或部分的时间冗余。位于上游的表决系统，假 设在重复资源其中之一的层面处出现错误，防止错误对器件或电路板所执行的操作造成影 响。 多错误也是可能的并且在新的存储技术中越来越频繁。修正这些错误要求进一步开发错误修正代码(Reed Solomon型错误修正代码)，其对于应用程序的性能来说是不利的。可能的话，实施用于物理分离资源的方法，从而防止同时修改两个物理接近的资源的事件。然而，该分离需要熟知器件的逻辑架构，这对于设计者来说并非始终可行。 最后，除器件以外，可在操作系统、软件应用程序、电子设备架构层面以及整个系统架构的上一层面实施缓解。 所有的上述方法都可以相互结合，以便优化器件和/或其执行的操作的保护水平。 然而，所有这些方法的实施都不是简单的，因为它们专用于给定的器件和应用程 序。这些方法由于其实施复杂性而有可能受到生产误差的影响。此外，其效率水平未必预 先知晓。事实上，根据某些技术参数并且特别是器件的逻辑架构，一些缓解技术揭示其自身 在多错误事件中不太有效。然而，由于电子器件的集成，与单粒子相互作用引起的多错误变 得越来越频繁。因此，必须评估为器件、设备和系统实施的缓解技术的效率。另一方面，给定应用程序的器件的具体使用可使其它情况下有效的缓解技术不太有效。 在文献PCT/US2004/022531中，已知一种系统，其基于聚焦在电子器件的表面上的脉冲激光，用于将故障引入该电子器件中并观察其电压和/或供给电流的反应。然而，在该文献中，所测试的器件不是处于运行应用程序的真实情况下。此外，为了避免使器件受到长攻击，该文献提出使攻击同步。最后，为确保检测以上识别的效果，提供至少超过一毫秒的长脉冲持续时间。因此，测量值不真实。
技术实现思路
在本专利技术中，为了纠正该问题，将器件安装到用户卡上并运行其应用程序。此外， 激光辐射在器件的内部聚焦在对电荷引入敏感的区域。所述卡集成或不集成到一件设备和 /或系统中。故障引入使得可直接或在分析之后量化应用程序对暂时故障或永久故障的容 许程度，并且/或者实施缓解技术以针对待验证的相同故障保护应用程序。随时间重复由 激光进行攻击以及这些激励的短持续时间使得在运行应用程序时器件的反应能够以真实 方式为特征。 因此，本专利技术涉及一种，所述软件应用程序借助集成电 路中的电子器件所实施，在该测试方法中-在所述电子器件操作并运行所述应用程序时，在测试设备中测量所述应用程序 对由所述器件内的能量粒子引起的故障的敏感度；-通过所述测试设备，使所述电子器件处于操作工作状态，并且由于该置于操作工作状态，所述电子器件由时钟信号同步并具有软件应用程序的周期时间；-操作工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
软件应用程序的测试方法，所述软件应用程序借助于集成电路中的电子期间（１）所实施，在该测试方法中：－在所述电子器件操作并运行所述软件应用程序（４４－４６）时，在测试设备（１７）中，测量所述软件应用程序对由所述电子器件内的能量粒子所引发的故障的敏感度，－通过所述测试设备，使所述电子器件处于操作工作状态（２７），并且，由于该置于工作状态，所述电子器件按所述软件应用程序的周期时间（４７）由一时钟信号（３３）节奏化，－操作工作状态与静态工作状态的不同之处在于，在操作工作状态所述电子器件运行与内部逻辑操作不同的软件应用程序操作，－借助由所述测试设备生成的脉冲激光辐射（１５）的脉冲激励如此处于工作状态的所述电子器件，－在该测试期间，所述电子器件在其入口（３）上接收随时间变化的输入信号，并且所述电子器件在其出口（３）上相应地产生随时间变化的输出信号，－并且，测量（２２）对应于该激励由处于工作状态的电子器件所运行的应用程序的操作故障，－所述操作故障由随时间变化的所述软件应用程序的信号所体现，该随时间变化的软件应用程序的信号与期望的随时间变化的应用程序信号（２３）不同，该方法的特征在于，对于所述测量，－集成电路中的所述电子器件安装在能够运行所述软件应用程序的电路板（１６）上，－能够运行所述软件应用程序的所述电路板设置在所述测试设备中，－所述激励脉冲由与所述时钟信号和／或所述软件应用程序的周期的同步或不同步信号（３６－４２）开始，－所述激光辐射聚焦在所述电子器件中的不同深度（Ｚ）处，并且－所述脉冲的持续时间限制于小于等于一纳秒的持续时间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2007-7-23 0756687软件应用程序的测试方法，所述软件应用程序借助于集成电路中的电子期间(1)所实施，，在该测试方法中-在所述电子器件操作并运行所述软件应用程序(44-46)时，在测试设备(17)中，测量所述软件应用程序对由所述电子器件内的能量粒子所引发的故障的敏感度，-通过所述测试设备，使所述电子器件处于操作工作状态(27)，并且，由于该置于工作状态，所述电子器件按所述软件应用程序的周期时间(47)由一时钟信号(33)节奏化，-操作工作状态与静态工作状态的不同之处在于，在操作工作状态所述电子器件运行与内部逻辑操作不同的软件应用程序操作，-借助由所述测试设备生成的脉冲激光辐射(15)的脉冲激励如此处于工作状态的所述电子器件，-在该测试期间，所述电子器件在其入口(3)上接收随时间变化的输入信号，并且所述电子器件在其出口(3)上相应地产生随时间变化的输出信号，-并且，测量(22)对应于该激励由处于工作状态的电子器件所运行的应用程序的操作故障，-所述操作故障由随时间变化的所述软件应用程序的信号所体现，该随时间变化的软件应用程序的信号与期望的随时间变化的应用程序信号(23)不同，该方法的特征在于，对于所述测量，-集成电路中的所述电子器件安装在能够运行所述软件应用程序的电路板(16)上，-能够运行所述软件应用程序的所述电路板设置在所述测试设备中，-所述激励脉冲由与所述时钟信号和/或所述软件应用程序的周期的同步或不同步信号(36-42)开始，-所述激光辐射聚焦在所述电子器件中的不同深度(Z)处，并且-所述脉冲的持续时间限制于小于等于一纳秒的持续时间。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在由所述电子器件运行并在根据该方法执行测试之后出现操作故障的软件应用程序中_实施缓解；_并且，重复测试步骤以验证该缓解的效率。...

【专利技术属性】
技术研发人员：N比阿尔，F米勒，A布热罗尔，P安，T卡里埃，
申请(专利权)人：欧洲航空防务及航天公司EADS法国，
类型：发明
国别省市：FR[法国]