可信計算系統(tǒng)設(shè)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(jié)
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(jié)構(gòu)類/功能類故障模型
2.2.1邏輯電路的結(jié)構(gòu)類/功能類故障模型
2.2.2CMOS門電路的結(jié)構(gòu)類/功能類故障模型
2.3軟件結(jié)構(gòu)類/功能類故障模型
2.3.1軟件結(jié)構(gòu)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(jié)
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(jié)
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(jié)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(shè)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(jié)
4.8思考題
參考文獻
第5章冗余技術(shù)及其應(yīng)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(jié)構(gòu)性冗余
5.2.1軟硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shù)及其應(yīng)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(jié)
5.5思考題
參考文獻
第6章避錯技術(shù)
6.1規(guī)格說明階段應(yīng)用的避錯技術(shù)
6.1.1確信技術(shù)
6.1.2驗證技術(shù)
6.2在設(shè)計階段應(yīng)用的避錯技術(shù)
6.2.1故障預(yù)防——設(shè)計過程中的確信技術(shù)
6.2.2故障檢測——設(shè)計過程中的驗證技術(shù)
6.3設(shè)計階段應(yīng)用的功能測試
6.4小結(jié)
6.5思考題
參考文獻
第7章防錯技術(shù)
7.1故障防止應(yīng)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(jié)
7.4思考題
參考文獻
第8章硬件系統(tǒng)排錯技術(shù)
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(jié)
8.7思考題
參考文獻
第9章軟件系統(tǒng)排錯技術(shù)
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(jié)
9.10思考題
參考文獻
第10章可測性設(shè)計
10.1可測性設(shè)計思想的提出
10.2可測性設(shè)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(yīng)變法
10.3.1設(shè)置附加測試點
10.3.2便于初始化設(shè)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(shè)置和異常檢測技術(shù)
10.4專用可測性電路及可測性軟件設(shè)計方法
10.4.1 ReedMuller 電路擴展技術(shù)
10.4.2控制邏輯插入技術(shù)
10.4.3專用可測性設(shè)計在軟件中的應(yīng)用
10.5組合電路BIT設(shè)計方法
10.5.1PLA電路的結(jié)構(gòu)及基本故障模型
10.5.2PLA電路的可測性設(shè)計
10.6時序電路BIT設(shè)計方法
10.6.1掃描通路設(shè)計思想
10.6.2隔離（切換）部件的設(shè)計
10.6.3電平觸發(fā)掃描設(shè)計
10.6.4掃描設(shè)計對系統(tǒng)開發(fā)成本的影響
10.7邊界掃描BIT技術(shù)
10.7.1邊界掃描問題的提出
10.7.2邊界掃描設(shè)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(shè)計實例
10.9小結(jié)
10.10思考題
參考文獻
第11章容錯設(shè)計技術(shù)
11.1結(jié)構(gòu)性冗余技術(shù)
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(shù)的實現(xiàn)
11.2卷回和向后恢復(fù)技術(shù)
11.2.1向后恢復(fù)技術(shù)
11.2.2向后恢復(fù)技術(shù)中的高速緩存
11.2.3向后恢復(fù)技術(shù)中恢復(fù)點的確定
11.2.4向后恢復(fù)技術(shù)中運行環(huán)境的恢復(fù)
11.3向前恢復(fù)技術(shù)
11.3.1恢復(fù)模塊式
11.3.2終結(jié)模式技術(shù)
11.4各種容錯技術(shù)的比較
11.4.1容錯設(shè)計技術(shù)的相似性
11.4.2容錯設(shè)計技術(shù)的相異性
11.5運用容錯技術(shù)與系統(tǒng)可信性的關(guān)系
11.6小結(jié)
11.7思考題
參考文獻
第12章故障安全技術(shù)
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(jié)構(gòu)冗余技術(shù)的安全性
12.1.3應(yīng)用結(jié)構(gòu)冗余設(shè)計故障安全系統(tǒng)實例
12.2自校驗技術(shù)
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(jié)
12.5思考題
參考文獻