可信計算系統(tǒng)設計和分析

第1章數(shù)字計算系統(tǒng)可信性及屬性
1.1可信性定義及問題的提出
1.2影響可信性計算的主要因素
1.2.1失效的定義及后果
1.2.2故障的定義及性質(zhì)
1.2.3錯誤的定義及傳遞性
1.3可信性的評估測度和提高可信性的措施
1.4小結
1.5思考題
參考文獻
第2章故障及故障模型
2.1故障模型及分類
2.2硬件結構類/功能類故障模型
2.2.1邏輯電路的結構類/功能類故障模型
2.2.2CMOS門電路的結構類/功能類故障模型
2.3軟件結構類/功能類故障模型
2.3.1軟件結構類故障模型
2.3.2軟件功能類故障模型
2.3.3軟件功能類故障的一個實例
2.4故障模型的建立標準
2.4.1建立故障模型的標準
2.4.2故障模型的不足
2.5小結
2.6思考題
參考文獻
第3章可信性測度和評估
3.1數(shù)字系統(tǒng)的可信性測度
3.1.1可信性的數(shù)量測度
3.1.2可信性的質(zhì)量測度
3.2硬件系統(tǒng)的可靠性及其測度
3.2.1可靠性函數(shù)和失效函數(shù)
3.2.2MTTF, MTTR 和MTBF的定義
3.3組合系統(tǒng)的可靠性
3.3.1串行系統(tǒng)的可靠性
3.3.2并行系統(tǒng)的可靠性
3.3.3串并/并串系統(tǒng)的可靠性
3.3.4非串行/非并行系統(tǒng)的可靠性
3.4軟件系統(tǒng)可靠性及其測度
3.5可測性及其測度
3.6可維護性及其測度
3.6.1維護及其定義
3.6.2可維護性及其定義
3.7可用性及其測度
3.8安全性及其測度
3.9保密性及其測度
3.10可信性的綜合評價標準
3.11小結
3.12思考題
參考文獻
第4章軟件可靠性及其測度
4.1軟件可靠性的重要意義
4.2軟件開發(fā)的生命周期
4.2.1啟動和結束階段
4.2.2需求條件和規(guī)格說明
4.2.3建立原型樣本
4.2.4設計
4.2.5編程
4.2.6測試
4.3軟件可靠性及其測度
4.4軟件錯誤及其對軟件可靠性模型的影響
4.4.1軟件錯誤與排錯曲線
4.4.2軟件錯誤與排錯模型
4.5軟件可靠性模型
4.5.1常數(shù)排錯率的軟件可靠性模型
4.5.2線性遞減型排錯率的軟件可靠性模型
4.5.3指數(shù)遞減型排錯率的軟件可靠性模型
4.6軟件可靠性模型中常數(shù)估算
4.6.1常數(shù)型排錯率的參數(shù)估算方法
4.6.2線性遞減型排錯率的參數(shù)估算方法
4.6.3指數(shù)遞減型排錯率的參數(shù)估算方法
4.7小結
4.8思考題
參考文獻
第5章冗余技術及其應用
5.1功能性冗余
5.1.1靜態(tài)功能性冗余
5.1.2動態(tài)功能性冗余
5.2結構性冗余
5.2.1軟硬件系統(tǒng)的結構性冗余
5.2.2主動冗余
5.2.3被動冗余
5.2.4混合冗余
5.2.5時間冗余
5.3編碼技術及其應用
5.3.1檢錯編碼和糾錯編碼的基本原理
5.3.2線性分組碼
5.3.3漢明糾一檢二編碼
5.3.4蕭糾一檢二編碼
5.4小結
5.5思考題
參考文獻
第6章避錯技術
6.1規(guī)格說明階段應用的避錯技術
6.1.1確信技術
6.1.2驗證技術
6.2在設計階段應用的避錯技術
6.2.1故障預防——設計過程中的確信技術
6.2.2故障檢測——設計過程中的驗證技術
6.3設計階段應用的功能測試
6.4小結
6.5思考題
參考文獻
第7章防錯技術
7.1故障防止應注意的事項
7.2防止故障的措施
7.2.1硬件系統(tǒng)采取的防止故障措施
7.2.2軟件系統(tǒng)采取的防止故障措施
7.3小結
7.4思考題
參考文獻
第8章硬件系統(tǒng)排錯技術
8.1測試的基本概念
8.1.1產(chǎn)品測試
8.1.2維護性測試
8.2邏輯測試的基本概念
8.2.1邏輯測試的基本類型
8.2.2邏輯測試中測試生成的基本參數(shù)
8.2.3邏輯測試的基本分類
8.2.4邏輯測試的實施步驟
8.3組合電路的測試和測試生成
8.3.1布爾差分
8.3.2D算法
8.3.3九值算法
8.3.4PODEM算法
8.3.5可控性和可觀察性
8.3.6FAN算法
8.3.7面向測試碼的Poage算法及壓縮算法
8.4時序邏輯電路的測試生成
8.4.1時序電路測試的基本概念
8.4.2狀態(tài)表驗證和I/O校驗序列
8.4.3利用鑒別序列生成的校驗序列
8.4.4無鑒別序列時序電路的校驗序列
8.5橋接故障模型及其測試生成
8.5.1橋接故障的類型
8.5.2非反饋型橋接故障的測試生成方法
8.5.3反饋型橋接故障的測試生成
8.6小結
8.7思考題
參考文獻
第9章軟件系統(tǒng)排錯技術
9.1軟件測試的故障覆蓋率
9.2語句測試
9.3分支和路徑測試
9.4條件和決策測試
9.5變異測試法
9.5.1變異測試基本概念
9.5.2變異測試的實施
9.6軟件內(nèi)建自測試的基本思想及實施框架
9.7常用的測試用例生成方法簡介
9.7.1黑盒測試用例生成方法
9.7.2白盒測試的測試用例生成方法
9.7.3二叉化基本路徑測試的分析法
9.7.4基本路徑二叉化的路徑覆蓋率分析
9.8兩種值得注意的軟件故障模型的分析
9.8.1變量未初始化
9.8.2空指針
9.9小結
9.10思考題
參考文獻
第10章可測性設計
10.1可測性設計思想的提出
10.2可測性設計的基本原理
10.2.1測試質(zhì)量和可測性屬性
10.2.2可測性的屬性
10.3隨機應變法
10.3.1設置附加測試點
10.3.2便于初始化設置
10.3.3將大規(guī)模組合電路進行分解的方法
10.3.4提高對時序電路的可控性
10.3.5軟件系統(tǒng)測試點設置和異常檢測技術
10.4專用可測性電路及可測性軟件設計方法
10.4.1 ReedMuller 電路擴展技術
10.4.2控制邏輯插入技術
10.4.3專用可測性設計在軟件中的應用
10.5組合電路BIT設計方法
10.5.1PLA電路的結構及基本故障模型
10.5.2PLA電路的可測性設計
10.6時序電路BIT設計方法
10.6.1掃描通路設計思想
10.6.2隔離（切換）部件的設計
10.6.3電平觸發(fā)掃描設計
10.6.4掃描設計對系統(tǒng)開發(fā)成本的影響
10.7邊界掃描BIT技術
10.7.1邊界掃描問題的提出
10.7.2邊界掃描設計的基本原理
10.8BIST方法
10.8.1BIST的基本概念
10.8.2線性反饋移位寄存器的基本理論
10.8.3一個可測性設計實例
10.9小結
10.10思考題
參考文獻
第11章容錯設計技術
11.1結構性冗余技術
11.1.1軟件的N版本（模）冗余的基本概念
11.1.2軟件的N版本冗余技術的實現(xiàn)
11.2卷回和向后恢復技術
11.2.1向后恢復技術
11.2.2向后恢復技術中的高速緩存
11.2.3向后恢復技術中恢復點的確定
11.2.4向后恢復技術中運行環(huán)境的恢復
11.3向前恢復技術
11.3.1恢復模塊式
11.3.2終結模式技術
11.4各種容錯技術的比較
11.4.1容錯設計技術的相似性
11.4.2容錯設計技術的相異性
11.5運用容錯技術與系統(tǒng)可信性的關系
11.6小結
11.7思考題
參考文獻
第12章故障安全技術
12.1故障安全系統(tǒng)
12.1.1利用固有的安全性
12.1.2利用結構冗余技術的安全性
12.1.3應用結構冗余設計故障安全系統(tǒng)實例
12.2自校驗技術
12.2.1雙軌校驗電路
12.2.2 n取m碼自校驗電路
12.3故障安全系統(tǒng)與自校驗系統(tǒng)的比較
12.4小結
12.5思考題
參考文獻