[发明专利]基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法

权利要求书

1.一种基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、针对定期更新中央处理器CPU中的指令Cache，将单粒子翻转SEU对电子系统的影响定量表征为单粒子翻转SEU敏感面积σ：

其中，Fluence表示入射电子系统的高能粒子注量；n表示电子系统发生单粒子翻转SEU的个数；

S2、计算当程序保持不变时，指令Cache输出的错误数N：

N＝Flux·T·S (2)

其中，Flux表示入射电子系统的高能粒子注量率；T表示程序定期更新周期；S表示程序保持不变时单粒子翻转SEU敏感面积σ的计算值；

S3、构建采用程序定期更新步骤之后的指令Cache输出的错误数的修正物理模型，获取采用程序定期更新步骤后指令Cache输出的错误数N′：

S31、确定采用程序定期更新步骤后t时刻下指令Cache的有效单粒子翻转SEU敏感面积S′；

S32、计算采用程序定期更新步骤后指令Cache输出的错误数N′：

S4、确定采用程序定期更新步骤后对单粒子翻转SEU影响的量化指标：通过计算采用程序定期更新步骤后与程序保持不变时指令Cache输出的错误数之比，表征采用程序定期更新步骤后与程序保持不变时对单粒子翻转SEU影响效果的差异，即采用程序定期更新步骤后对单粒子翻转SEU影响的量化指标β表示为：

量化指标β用于程序定期更新步骤对单粒子翻转SEU影响效果的定量评估。

2.根据权利要求1所述的基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法，其特征在于，所述步骤S31中，所述有效单粒子翻转SEU敏感面积S′，并结合程序执行方式进行分析，所述程序执行方式包括顺序执行、循环执行、跳变执行以及包含顺序语句、循环语句和跳变语句的混合执行，为了剔除无效单粒子翻转SEU敏感面积S₀，建立有效单粒子翻转SEU敏感面积S′的一般函数关系式：S′＝SS₀。

3.根据权利要求2所述的基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法，其特征在于，所述步骤S31中，当程序执行方式为顺序执行，即依次逐步向下执行时，采用程序定期更新步骤之后，在一个程序定期更新周期内，指令Cache的单粒子翻转SEU敏感面积σ从S逐步缩小至0，则有效单粒子翻转SEU敏感面积S′的函数关系式为：

4.根据权利要求2所述的基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法，其特征在于，所述无效单粒子翻转SEU敏感面积为对系统故障无贡献的单粒子翻转SEU敏感面积，待一个程序定期更新周期结束后，程序重新加载，原错误程序被覆盖而不会被执行，则无错误输出。

5.根据权利要求1所述的基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述单粒子翻转SEU敏感面积σ为电子系统发生单粒子翻转SEU的截面面积，用来表征电子系统对单粒子翻转SEU的敏感程度。

6.根据权利要求5所述的基于程序定期更新的单粒子翻转影响量化指标确定方法，其特征在于，所述单粒子翻转SEU敏感面积σ的值越大，则表明单粒子翻转SEU敏感的物理面积越大，电子系统对单粒子翻转SEU越敏感。