申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2020-12-31

公开（公告）日：2023-01-13

公开（公告）号：CN112817784B

主分类号：G06F11/00

分类号：G06F11/00;G06F11/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.13#授权;2021.06.04#实质审查的生效;2021.05.18#公开

摘要：本发明公开了一种面向软错误的寄存器可靠性建模与评估方法，包括：计算单个寄存器的脆弱性因子RVF和损毁率RCR；基于分级建模的方式，使用Z语言建立从不同功能的寄存器到系统所有寄存器的可靠性模型ZRRM；将ZRRM模型转化为CTMC的形式，为不同功能寄存器建立CTMC模型；根据寄存器的CTMC模型计算不同功能寄存器的瞬时脆弱度，对不同功能寄存器的可靠性进行评估；基于单个寄存器的可靠性评估结果和状态之间的关系，利用CTMC对系统整体进行可靠性评估。本发明建模过程分级处理，简洁清晰，不仅能够对不同功能的寄存器进行可靠性评估，并且可以使用模型检测的方法对ZRRM模型的可靠性进行严格的分析与评估。

主权项：1.一种面向软错误的寄存器可靠性建模与评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，计算嵌入式寄存器系统中单个寄存器的寄存器脆弱性因子RVF和寄存器损毁率RCR；步骤2，将寄存器按照功能分类，之后基于分级建模的方式，使用Z语言建立从不同功能的寄存器到系统所有寄存器的可靠性模型ZRRM；所述可靠性模型ZRRM表示为三元组：ZRRMRFM＝VRateRFM,StateRFM,STRRFM式中，VRateRFM表示不同功能寄存器RFM的脆弱性；StateRFM表示RFM的状态空间，包含了寄存器所有可能的状态；STRRFM表示寄存器所有可能的状态之间的转移关系；其中，RFM的脆弱性为：λRFM＝λRVF+λRCR式中，λRFM表示RFM的脆弱性，λRVF表示寄存器脆弱因子，λRCR表示寄存器损毁率；所述寄存器脆弱因子λRVF为： 式中，SusceptibleTimeR表示寄存器R处于敏感间隔模式的时间，LifeTimeR表示寄存器R的使用寿命；所述寄存器损毁率λRCR为：λRCR＝eξt式中，ξ为常数；步骤3，将ZRRM模型转化为连续时间马尔科夫链CTMC的形式，为不同功能寄存器建立CTMC模型；步骤4，根据寄存器的CTMC模型计算不同功能寄存器的瞬时脆弱度，对不同功能寄存器的可靠性进行评估；步骤5，基于单个寄存器的可靠性评估结果和状态之间的关系，利用连续时间马尔科夫链CTMC对嵌入式寄存器系统整体进行可靠性评估；具体包括：步骤5-1，对嵌入式寄存器系统所有寄存器的状态空间进行描述：所有寄存器的状态构成寄存器整体系统即嵌入式寄存器系统的状态空间，即一个所有不同功能寄存器的状态序列in-1in-2...i1i0为寄存器整体系统状态空间中的一个状态，寄存器整体系统空间由这些状态序列构成，n为寄存器的数量；在状态序列中，ij＝1表示寄存器j的状态ij处于非脆弱状态，ij＝0表示寄存器j的状态处于脆弱状态或者损毁状态；步骤5-2，基于单个寄存器的可靠性评估结果和状态之间的关系计算整体嵌入式寄存器系统的状态转移概率矩阵A；步骤5-3，由马尔可夫链的平稳分布性质可得下式方程，利用该方程对嵌入式寄存器系统整体进行可靠性评估： 式中，Pstable为嵌入式寄存器系统ESR对应的马尔可夫链处于平稳状态时的概率分布，Pstable包含了ESR处于每个状态的概率，PESRt为ESR对应的马尔可夫链的初始分布，m表示转移次数，t表示每个BFM的可靠性对应的时刻。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种面向软错误的寄存器可靠性建模与评估方法

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