計算機(jī)容錯技術(shù)課后習(xí)題

計算機(jī)容錯技術(shù)課后習(xí)題第1章緒論1、為什么說可靠度高的系統(tǒng)其安全度必然高，但安全度高的系統(tǒng)其可靠度不一定高？答：可靠度：設(shè)在時刻t0系統(tǒng)正常運行，則系統(tǒng)在整個時間區(qū)間[t0,t]內(nèi)正常運行的條件概率，稱為系統(tǒng)在時刻t的～，記為R(t)。安全度：設(shè)在時刻t0系統(tǒng)正常運行，則系統(tǒng)在時刻t的安全度S(t)指系統(tǒng)在[t0,t]內(nèi)正常運行的條件概率加上系統(tǒng)在時刻t處于失效安全狀態(tài)的條件概率，即S(t)=R(t)+FS(t)。由二者的定義可以看出，當(dāng)R(t)的值越大，即可靠度越高，且FS(t)值一定時，S(t)=R(t)+FS(t)的值必定會越大，即安全度會很高；反之，安全度高的系統(tǒng)是由R(t)和FS(t)兩項參數(shù)共同決定的，R(t)的值可以是一個定值，而FS(t)的值可以取一個較高值時，可以滿足高可靠度的要求。2、可靠度高的系統(tǒng)是否可用度一定高？可用度高的系統(tǒng)是否可靠度一定高，為什么？答：設(shè)在時刻t0系統(tǒng)正常運行，則系統(tǒng)在整個時間區(qū)間[t0,t]內(nèi)正常運行的條件概率，稱為系統(tǒng)在時刻t的可靠度，記為R(t)。系統(tǒng)在時刻t的可用度：指系統(tǒng)在該時刻正確執(zhí)行其功能的概率，記為A(t)，瞬時可用度。系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，其可用度不再隨時間變化，稱為穩(wěn)態(tài)可用度，記為Ass?？煽慷雀叩南到y(tǒng)，可用度一定高，而可用度高的系統(tǒng)，可靠度不一定高。注意：可用度與可靠度的區(qū)別，可用度只考慮時刻t系統(tǒng)正確執(zhí)行功能的概率，并不關(guān)心時刻t以前系統(tǒng)是否發(fā)生過時效。而可靠度則要考慮在整個時間區(qū)間【t0，t】內(nèi)系統(tǒng)正常運行的概率。3、系統(tǒng)可維度是如何影響系統(tǒng)的可用度的，試用公式予以說明。答：系統(tǒng)的可維度M(t)是指系統(tǒng)失效后，在時間間隔t=Tf內(nèi)被修復(fù)的概率。可用度A=T0/(T0+Tf)，T0：正常運行時間，系統(tǒng)完成功能的時間。Tf：故障時間，故障修理時間之和。4、實現(xiàn)冗余有哪幾種方式？答：（1）硬件冗余：應(yīng)用附加硬件來實現(xiàn)故障檢測及容錯：典型的列子如雙機(jī)比較系統(tǒng)，三模表決系統(tǒng)等。（2）軟件冗余：應(yīng)用附加軟件來實現(xiàn)故障檢測及容錯。典型例子如故障診斷程15、解釋以下幾個基本概念：答：（1）黃金電路：（2）等價故障類：（3）強(qiáng)故障和弱故障：（4）強(qiáng)測試和弱測試：（5）故障覆蓋率，16、試設(shè)計一個工業(yè)控制器用來控制一個化學(xué)反應(yīng)過程的溫度。無冗余系統(tǒng)只需1個A/D轉(zhuǎn)換器，1個處理機(jī)和1個D/A轉(zhuǎn)換器，至少設(shè)計兩種方案，使系統(tǒng)能容忍任何2個部件的故障（這里部件指A/D轉(zhuǎn)換器、處理機(jī)或D/A轉(zhuǎn)換器），并說明哪一種方案更好。17、試為1個8位存儲器設(shè)計糾單錯檢雙錯漢明碼。給出結(jié)果奇偶組及出錯位與校正子的對應(yīng)關(guān)系，并畫出邏輯電路。18、用5個相同模塊構(gòu)成容錯系統(tǒng)，試給出5種冗余方案并畫出框圖。試分析：（1）每種方案的容錯能力；（2）每種方案的優(yōu)缺點及適用場合。19、試分析碼距為6的碼的檢錯糾錯能力。20、如下圖示，2個處理機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，緩沖器是由4位寬度的片子組成的先進(jìn)先出（FIFO）的設(shè)備，通信鏈路寬度為40位（需10片4位寬度的片子），采用奇偶校驗檢測差錯。假定40位中只有8位可作為校驗位，試設(shè)計1個奇偶校驗電路完成上述