Digitale Hardware/ Software-Systeme- P31 pptx

594 Sachverzeichnis
relatives Komplement, 523
Mikroarchitektur 291
mit Ausnahmebehandlung, 293, 311–312
mit dynamischer Instruktionsablaufpla-
nung, 293, 313–322
mit Fließbandverarbeitung, 293–308
mit Multizyklen-Funktionseinheit, 293,
308–311
mit Sprungvorhersage, 293, 312–313
superskalare, 293
Miter 246
MoC 16
Modallogik 24
model of computation siehe MoC
Modell
heterogenes, 56
Modellpr
¨
ufer
CBMC, 449
CMC, 449
F-Soft, 450
Java Pathfinder, 449
SATABS, 449
SLAM, 449
SPIN, 449
VeriSoft, 449
ZING, 449
Modellpr
¨

ufung 26, 106, 156, 178–207
Abstraktionsverfeinerung
von Programmen 425
BDD-basierte, 156
CTL, 179–185
existentielle, 200
explizite, 106, 156, 178–188
implizite, 106, 185
LTL, 185–188
SAT-basierte, 156
von Hardware 331–345
von Programmen 422–425
SE-LTL, 473–474
simulative, 27
symbolische, 106, 156, 197–207
BDD-basierte 197–199
SAT-basierte 199–207
TCTL, 211–222
TLM, 476–484
universelle, 200
von Programmen, 422–431
Modulebene 14, 15
Moment
konstantes, 276
lineares, 276
Momentengraph
bin
¨
arer, siehe BMD
Monitor 103, 107, 189, 323

Monitorschaltung 323
MPSoC 2
MTBDD 275
Multi-Processor System-on-Chip 2
Multigraph 530
Nachbedingung
st
¨
arkste, 431
Nebenl
¨
aufigkeit 43
Netzwerk 531
Boolesches, 525
Interpretation 526
Netzwerkkalk
¨
ul 508
NFA 47
Definition, 47
Normalform, konjunktive 247, 543
Null-
¨
Aquivalenzproblem 129
OBDD 535
reduziertes, siehe ROBDD
OBMD 277
reduzierter, siehe ROBMD
OFDD 538
reduziertes, siehe ROFDD

Off-Testfall 137
OIDD 460
reduziert,
siehe ROIDD
OKFDD 539
reduziertes, siehe ROKFDD
On-Testfall 137
open fault 6
Operandenbereich 382
Operator
modellogischer, siehe Pfadquantor
temporaler, 73, 76
Finally 76
Globally 76
Next 76
Release 76
Until 76
p-use 410, 412
Pareto-Optimum 9, 18
Partialordnung 524
Sachverzeichnis 595
Partialordnungsreduktion 158, 172–178
Partition
einer Menge, 523
Partitionsblock 523
path segment simulation 436
Periode 349
Petri-Netz 41, 91
Anfangsmarkierung, 41
Beschr

¨
anktheit, 44, 164
Definition, 41
Dynamisierungsvorschrift, 41
Erreichbarkeitsmenge, 44
Flussrelation, 41
Folgemarkierung, 43
Grundzustand, 157, 165, 167
Inzidenzmatrix eines, 168
Kanten, 41
Kantengewichte, 41
Konflikt, 43
Konservativit
¨
at, 45, 170
Lebendigkeit, 44
Marke, 42
Markierung, 42
Markierungsfunktion, 42
Nachbereich eines Knotens, 42
Netzgraph, 41
Reversibilit
¨
at, 45, 156, 165, 167, 171
Schaltregel, 43
schwache Lebendigkeit, 44
Sicherheit, 44, 156
starke Lebendigkeit, 44, 167
Stelle, 41
Kapazit

¨
at einer 41
totes, 44
Transition, 41
nicht sichtbare 174
Schalten einer 43
sichtbare 174
unabh
¨
angige 172
Verifikation
aufz
¨
ahlende 157–167
strukturelle 157, 167–172
Verklemmungsfreiheit, 44, 164
Vorbereich eines Knotens, 41
zeitbehaftetes, 45–47
Definition 45
Erreichbarkeitsgraph 208
Feuerbereich 208
Latenz 213–214
Modellpr
¨
ufung 211–214
Pr
¨
ufung des Zeitverhaltens 207–214
Zustandsklassen 208
Zustandsgleichung, 168

PEUF 357
Pfad
definitionsfreier, 412
kritischer, 346
l
¨
angster, 346
Pr
¨
afix, 74
Suffix, 74
Pfadberechnung 135
Pfadberechnungsanpassung 138
Pfadbereich 135
Pfadbereichsanpassung 138
Pfadbereichstest 134–139
Pfaderg
¨
anzung 138
Pfadgewicht 531
Pfadquantor 78
existentieller, 78
universeller, 78
Plattformmodell 17
point to analysis 449
Polynom 117
sparse recursive representation, 118
verschwindendes, 291
Polynomfunktion 119
polynomieller Algorithmus 542

Potenzmenge 523
Pr
¨
adikatenabstraktion 426
Pr
¨
adikatenintervall 462
Pr
¨
adikatenlogik 528
Alphabet, 528
Definitionen, 528–529
erster Ordnung, 23, 528
Formel, 528
atomare 528
Terme, 528
Pr
¨
adikatensymbol 298
Ordnung eines, 298
uninterpretiertes, 298
Pr
¨
afix
L
¨
ange, 90
Latenz, 90
prim
¨

arer Ausgang 526
prim
¨
arer Eingang 526
Problemgraph 348
iterativer, 349, 442
Produktautomat 143, 187
596 Sachverzeichnis
Programm
Boolesches, 427
Programmabh
¨
angigkeitsgraph 375
Definition, 375
Programmanalyse
statische, 416–422
Programmiersprache 59
Ausf
¨
uhrungsmodell, 59
control-driven 59
demand-driven 59
C, 59
deklarative, 59
imperative, 59
Programmverifikation 26, 416–431
Prototyp 100
Prozesskalk
¨
ul 55

Prozessor
superskalarer, 313
Pseudo-Boolesche Funktion
Belegung, 274
PSL 72, 83–88, 188
¨
Uberdeckung, 192
Boolesche Ebene, 83–84
einfache Teilmenge, 85
Monitor, 192–197
temporale Ebene, 83–87
Verifikationsebene, 83, 87–88
PSL-Eigenschaft 85
Ptolemy 91
QBF-Solver 430
Qualit
¨
at 8
Qualit
¨
atsanforderung 8
Qualit
¨
atsmaß 9, 17
Qualit
¨
atsmerkmal 8, 17, 18
funktionales, 9
nichtfunktionales, 9
Quellknoten eines polaren Graphen 531

R
¨
ucksprungverfahren 545
konfliktgetriebenes, 549
R
¨
uckw
¨
artstraversierung 147
rate-monotonic scheduling siehe
RMS-Algorithmus
real time calculus siehe RTC
Record&Play-Algorithmus 269
Referenzergebnis 107, 132
Referenzmodell 103
Referenzstimulus 132
Referenztestfall 132
Regionen-
¨
Aquivalenz 216
Regionenautomat 217
register transfer level siehe RTL
Registertransferebene siehe RTL
Regressionstest 103, 131–132
regul
¨
arer Ausdruck
sequentiell erweiterter, siehe SERE
Rekonvergenzmodell 11
Relation 524

antisymmetrische, 524
reflexive, 524
symmetrische, 524
transitive, 524
requirement siehe Anforderung
Resolution 548
Ressourcenauslastung 439
RMS-Algorithmus 444
ROBDD 150, 237, 535
Isomorphie, 535
ITE-Operator, 537
ROBMD 277
Robustheit 5
ROFDD 538
ROIDD 460
ROKFDD 237, 243, 539
round robin siehe Round-Robin-
Algorithmus
Round-Robin-Algorithmus 446
RSM 453–454
Distanzvektor, 453
dynamische Transitionen, 454
dynamische Zust
¨
ande, 453
Indexmenge, 453
Pfad, 454
Pr
¨
adikat, 453

Semantik, 454
Zustandsdiagramm
dynamisches 453
statisches 453
RTC 508–514
RTL 15
safety siehe
Gefahrlosigkeit
SAT modulo theories siehe SMT
SAT-Problem 542
SAT-Solver 26, 113, 246, 356, 542–551
Schaltbereitschaft 43
Definition, 43, 46
Sachverzeichnis 597
Schalten 43
Schaltnetz 236
Schaltung
asynchrone, 41
kombinatorische, 236, 242
Schaltungsmodell
iteratives, 259, 331
Schaltungsvereinfachung
dynamische, 358
Schaltvektor 168
Schaltwerk 236, 242
Schleifeninvariante 26
Schleifenkonstrukt 56
Schleifentransformation
globale, 380
Schnitt 152

Schnittmenge 523
Schnittpunkt 152, 369
SDF-Graph 53
Definition als Petri-Netz, 53
Iteration, 226
Konsumptionsrate, 53
Produktionsrate, 53
Repetitionsvektor, 226
zeitbehafteter, siehe TSDF-Graph
SDF-Modell 91
SE-LTL 472
Modellpr
¨
ufung, 473–474
Semantik, 472
Syntax, 472
Semaphore 30
Senkeknoten eines polaren Graphen 531
sequential extended regular expression
siehe SERE
Sequentialit
¨
at 43
Sequenzautomat 358
SERE 84, 192
Abz
¨
ahlungswiederholung, 85
Bereichswiederholung, 85
Definition, 84

Fusion, 84
GOTO-Operator, 85
Konkatenation, 84
L
¨
angendurchschnitt, 84
Servicefunktion 516
Servicekennlinie 518
obere, 510
untere, 510
Shannon-Zerlegung 243, 276, 534
shape analysis 449
Sicherheit 44
sifting 536
Signalverarbeitung 53
Simulation 27, 101–105
symbolische, 105, 237, 259, 357, 362
zuf
¨
allige
gesteuerte 102, 111–114
Simulator 104–105
ereignisgesteuerter, 104
hybrider, 104
zyklenbasierter, 104
Sleep-Set-Methode 177–178
SMT 26, 365, 552
SMT-Solver 551–556
indirekte, 552
Software-Entwurfsprozess 14

Spannbaum 530
Spezifikation 15, 16, 37
ausf
¨
uhrbare, 38, 39, 59
Definition, 37
eindeutige, 38
formale, 37
informale, 37
korrekte, 38
vollst
¨
andige, 38
Spezifikationsfehler 5
Sprache
einer temporalen Struktur, 467
eines B
¨
uchi-Automaten, 186
Sprachinklusion 106
state/event-LTL siehe SE-LTL
Stellen-Transitions-Netz 41
Stelleninvariante 171
Steuerbarkeit 109, 110
Stimulation 101
Strukturmodell 17
Stubborn-Set-Methode 175–177
stuck-at fault siehe Haftfehler
stuck-at fault model siehe
Haftfehlermo-

dell
Subsumtion 548
SUV 102
synchroner Datenflussgraph siehe
SDF-Graph
Synchronisation 43
synchronous dataflow graph siehe
SDF-Graph
Synthese 4, 15–18
598 Sachverzeichnis
System
latenzinsensitives, 345
system under verification siehe SUV
Systemabh
¨
angigkeitsgraph 376
SystemC 28, 60–67, 451
als LTS, 468–472
Ereignis, 66
Kanal, 62, 63
Methode, 62
Modellpr
¨
ufung, 466–476
Modul, 60
Port, 60, 61
Prozess, 62
Signal, 62
Thread, 62
SystemCoDesigner 68

Systemebene 15
SysteMoC 60, 68–72
Aktion, 68
Anfangsmarke, 69
Konsumptionsrate, 68
Modellpr
¨
ufung, 452–466
Produktionsrate, 68
Repr
¨
asentation des Zustandsraums,
452–464
W
¨
achterfunktion, 68
Zustand, 453
Systemsynthese 15
Tableau-Technik 192, 233
Taktdom
¨
ane 334
Taktzustand
globaler, 336
tardiness 440
Tautologie 528
Taylor-Expansions-Diagramm siehe TED
Taylor-Reihen-Entwicklung 118
Taylorsches Theorem 124
TCTL 89

Semantik, 90
Syntax, 89
Zeitschranke, 89
TDMA-Ablaufplanung 447
TED 120–129, 283
Addition, 284–285
Definition, 120
Eindeutigkeit, 124
Eliminationsregel, 121
geordnetes, 122
Interpretation, 120
Kanonizit
¨
at, 124
Kompositionsoperatoren, 284–286
Minimalit
¨
at, 125
Multiplikation, 285–286
normalisiert, 123
Normalisierung, 122
Reduktion, 120
reduziertes, 122
Verschmelzungsregel, 122
Teilmenge 523
echte, 523
nichtnegative, 523
positive, 523
Teilmengenkonstruktion 191, 196
Temporale Struktur 73–75, 163

als B
¨
uchi-Automat, 186
attributierte, siehe LTS
Definition, 73
Pfad, 74, 467
Sprache der, 467
zeitbehaftete, siehe TTS
Temporallogik 25
Test 5
Testbench 102
Testfall 101
datenflussorientierter, 391, 400, 410–415
funktionsorientierter, 391–400
gerichteter, 102
kontrollflussorientierter, 391, 400–410
strukturorientierter, 391, 400–415
zuf
¨
alliger, 102
zustandsorientierter, 396–400
Testfallgenerierung 101–102
gerichtete, 102
zuf
¨
allige, 102
zur Hardware-Verifikation, 246
zur Software-Verifikation, 391–415
Testmustergenerierung siehe ATP G
Testvektor 253

Testvorschrift 112
Theorembeweis
automatischer, 25
Theorembeweiser 106–107
Theorie
Hintergrund-, 26, 365, 551
time division multiple access 447
timed computation tree logic siehe TCTL
TLM 28, 476
Sachverzeichnis 599
Definition, 478
Eigenschaftspr
¨
ufung, 484–490
Initiatormodul, 478
Modellpr
¨
ufung, 476–484
Targetmodul, 478
Transaktion, 476–478
Transaktion 20
blockierende, 476
nichtblockierende, 476
Transaktionsebene 452
Transaktionsebenenmodell siehe TLM
Transferfunktion 515
Transferzeit 346
Transition
Aktivierbarkeit, 44, 165
Lebendigkeit, 44

neuaktivierte, 46
Schaltbereitschaft, 43
tote, 44
TSDF-Graph 222–232
Aktor, 222
Verz
¨
ogerungszeit 223
Aktordurchsatz, 226
Anfangsmarkierung, 223
Ausf
¨
uhrung, 225
selbstplanende 225
Durchsatz, 226–228
Kanal, 222
Konsumptionsrate, 223
Pr
¨
ufung des Zeitverhaltens, 222–232
Produktionsrate, 223
Zustand, 223
TTS 89, 213
minimale Latenz, 213
mit exakten Verz
¨
ogerungen, 89
Turing-
¨
Aquivalenz 55

Turing-Maschine 24
¨
Uberapproximation 98, 344
¨
Uberdeckung
¨
Ubergangs-, 397
Anweisungs-, 401
Bedingungs-/Entscheidungs-, 405
Ereignis-, 397
funktionsorientierte, 103
Mehrfach-Bedingungs-, 406
minimale 406
Pfad-, 407
strukturierte 408
strukturorientierte, 103
Zustands-, 397
Zweig-, 402
¨
Uberdeckungsmaß 103, 391
¨
Uberdeckungstest 401
all c-uses-, 414
all c-uses/some p-uses-, 414–415
all p-uses/some c-uses-, 415
all defs-, 413
all p-uses-, 414
all p-uses/some c-uses-, 415
all uses-, 415
Anweisungs-, 401–402

Bedingungs-, 404–406
einfacher 404–405
Bedingungs-/Entscheidungs-, 405
modifizierter 448
Datenkontext-, 448
defs/uses-, 413–415
Mehrfach-Bedingungs-, 406
einfache 406
Pfad-, 407–410
strukturierter 408–410
required k-tuples, 448
Zweig-, 402–404
¨
Ubereinstimmungsproblem 294
¨
Ubergangsfunktion 48, 220, 295
erweiterte, 142
¨
Ubergangsrelation 47, 49
¨
Uberpr
¨
ufungsstrategien 103
¨
Uberdeckung
Zusicherungs-, 391
UIP 550
UML 91
Unabh
¨

angigkeitsintervall siehe II
Unabh
¨
angigkeitsintervallpartition siehe
IIP
unit propagtion 544
Unterapproximation 342
Unvollst
¨
andigkeitssatz 24
Ursache-Wirkungs-Analyse 392–396
Ursache-Wirkungs-Graph 393
V-Modell 13
Validierung 5, 38, 109
Variablendefinition
globale, 412
lokale, 412
Variablenordnung 119
600 Sachverzeichnis
Variablenzugriff
globaler, 412
lokaler, 411
Vereinigungsmenge 523
Verfeinerung 17, 18
Verhalten 37
Verhaltensmodell 16
ausf
¨
uhrbares, 59
formales, 41

Verhaltenssynthese 15
Verifikation 5
Verifikationsaufgabe 21, 95–97
Verifikationsbereich 374
Verifikationsmethode 22, 99–107
diversifizierende, 130
formale, 99, 105–107
hybride, 101, 107
simulative, 100–105
unvollst
¨
andige, 99, 100
vollst
¨
andige, 99
Verifikationsmethodik 95
Verifikationsprozess 11–22
Verifikationsvollst
¨
andigkeit 103–104, 400
Verifikationsziel 95, 97–99
Verklemmung 44
Verschmelzungspunkt 271
Verschmelzungsregel 535, 538
Versetzungsfunktion 462
inverse, 466
Verzweigung 53
als Kontrollstruktur, 56
Verzweigungsliteral 544
Verzweigungsstrategie

DLCS, 545
DLIS, 545
MOM, 546
VSIDS, 546
Vielzweckrechner 1
Volladdierer 29
Vollst
¨
andigkeitskriterium 400
Vorbedingung
schw
¨
achste, 431
Vo r w
¨
artstraversierung 145
VPC 492
Wald 530
Wartezeit 439
WCET 432
WCET-Analyse 432–438
Architekturmodellierung, 436–438
Programmpfadanalyse, 433–436
Wertebereich
abstrakter, 419
lineare Kongruenzen 422
nichtrelationaler 419
relationaler 419, 421
Intervall-, 419
Kongruenz-, 419, 421

konkreter, 419
Parit
¨
ats-, 421
Vorzeichen-, 419
window permutation 536
worst case execution time siehe WCET
X-Diagramm 35
der Synthese, 16
f
¨
ur die Verifikation, 20–22
Y-Diagramm 35, 490
Zeitanalyse 345
auf Systemebene, 490–520
kompositionale 499–508
modulare 508–520
dynamische, 348
f
¨
ur Hardware, 345
auf Architekturebene 348–351
auf Logikebene 345–348
Hardware, 356
kompositionale, 499–508
Schaltung
synchroner 345–351
Software, 431–448
statische, 345
symbolische, siehe SymTA/S

System
latenzinsensitives 351–356
Systemebene
simulative 492–499
WCET, 432–436
Zeitschranke, 491
obere 491
untere 491
Zeitbewertungsmodell
Zeitbewertungsnetzwerk, 512
Zeitschranke 45
Zeitschrittsimulation 259
Zeitstruktur 220
Sachverzeichnis 601
Zeitzone 219
Zerlegung
momentenbasierte, 275
Zonenautomat 219
Zur
¨
uckverfolgung 249, 545
chronologische, 548
nichtchronologische, 545, 549
Zusicherung 27, 88, 111, 391
Zusicherungssprache 92, 188
Zustand
ablehnender, 190
abstrakter, 427
akzeptierender, 186, 190
Zustands

¨
aquivalenz 142, 143
Zustands
¨
ubergang 48
Zustandsautomat
regul
¨
arer, siehe RSM
Zustandsdiagramm 48
Zustandsexplosion 32
Zustandsraumexplosion 105, 172
Zustandsraumreduktion
durch Schleifenabwicklung, 424–425
Zustandsraumtraversierung 144–151
r
¨
uckw
¨
artsgerichtete, 147
symbolische, 148–151
vorw
¨
artsgerichtete, 145
Zuverl
¨
assigkeit 6
Zuweisungsfunktion 462
inverse, 466
Zweig

primitiver, 403