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飞行控制系统作为飞机的控制核心负责保证飞机的稳定性和操纵性,对飞行器的平稳安全飞行起着重要作用。当前飞行控制系统面临的主要问题是响应时间和硬件资源消耗受限、内存访问错误、缓冲区溢出等造成的安全隐患。如何快速地发现飞行控制系统中存在的问题提高系统可靠性、安全性是当前飞行器领域的研究热点。行为分析技术是提高计算机安全的有效技术。在计算机中行为分析技术可以有效收集程序运行过程信息,辅助程序优化、检测软件缺陷并进行修复、分析恶意代码、验证内存,提高系统安全性与可靠性。虚拟机监视器由于具有强隔离性、高透明性等特点,成为研究系统行为和程序行为的热点。因此本文选择QEMU作为虚拟监视器在其上模拟飞控计算机并使用虚拟机监视器实现对飞控计算机的全系统行为分析。本文采用动态行为分析方法,通过全系统动态分析技术在系统运行时监控系统运行状态,分析系统行为信息,为飞控计算机上层软件测试发现系统缺陷、优化系统提供开发工具。基于以上需求,本论文主要研究内容包括:1.为给行为分析框架提供测试验证平台,本文基于全系统仿真器QEMU对PowerPC体系架构的飞控计算机进行数字化建模,并针对当前数字化飞控计算机研究中未对内存故障做相应的校验纠错机制的现状在FLASH模块中添加ECC校验与纠错算法,在飞控计算机发生内存故障时实现1bit的校验与纠错,以此来提高飞控系统的可靠性;2.为帮助完成飞控计算机上层机载代码测试,本文基于虚拟机监视器QEMU构建一款能够适应于PowerPC架构的全系统动态行为监控框架。该框架支持对函数调用行为、系统调用行为、中断行为、进程行为等全系统行为监控获取系统运行状态3.本文基于2中监控到的系统状态,结合PowerPC处理器体系架构特点使用VMI虚拟机自省技术获取系统高级语义信息实现对飞控计算机全系统语义视图重构。最后本文对以上各部分功能进行了测试,测试结果显示本文所实现的飞控计算机全系统行为分析工具能够实时监控系统行为,辅助查找飞控计算机中的安全隐患。同时ECC校验纠错算法也能实现对飞控计算机中存储器的1比特错误的校验与纠错,有效地提高了飞控计算机的安全性与可靠性。