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[計算機硬件及網絡]診斷與容錯技術(編輯修改稿)

2025-11-12 23:08 本頁面

　

【文章內容簡介】 970） ? 現在 2021/11/10 22 第一代計算機（ 19461957） ? 元件：電子管、繼電器及延遲線存儲器 ? 問題：元件的失效率相當高，并易受瞬時故障的影響 ? 措施：特別設置的硬件故障檢測和人工恢復 ? 例 : 2021/11/10 23 ? 1956， SAPO，捷克，三個 CPU同時工作，對運算結果進行表決，存儲器采用奇偶校驗，具有單條指令重復執行的功能 ? SAGE，美國，用于防空系統，采用雙機比較以檢測故障，并配合以恢復技術 2021/11/10 24 第二代計算機（ 19571964） ? 元件：晶體管及磁芯存儲器 ? 問題：失效率比第一代計算機元件大為降低 ? 措施：避錯技術占統治地位，對故障一般采用診斷程序進行脫機檢測 2021/11/10 25 第三代計算機（ 19641970） ? 元件：集成電路 ? 問題：元件的失效率繼續降低，但計算機應用范圍擴大，對計算機系統的可信性要求更高 ? 措施：容錯技術重新提出，并得到了較快的發展，并出現了許多容錯計算機 ? 例： 2021/11/10 26 實例 ? 1964美國土星 V號運載火箭導航計算機研制成功，該機采用三模冗余及奇偶校驗來實現容錯 ? 1969，美國噴射推進實驗室的 STAR計算機，其處理機采用三重表決加備份的混合冗余方式，并用算術檢錯碼及雙機比較檢測故障。 ? 1965，貝爾實驗室研制成功 1號 ESS處理機，是用于電話交換的計算機系統，采用了雙機比較技術，是專用的硬件及軟件進行故障的檢測、定位及識別。 2021/11/10 27 第四代計算機（ 1970） ? 元件：大規模和超大規模集成電路 ? 問題：硬件可靠性大大提高而價格卻大幅度降低，使采用各種容錯技術在經濟上更易接受。 ? 需求：容錯技術應用范圍擴展于銀行事務處理及各種實時控制系統，甚至許多通用計算機系統也采用了容錯技術 2021/11/10 28 實例 ? 1975，美國貝爾實現室的 3A號 ESS處理 ? 1975，美國 TANDEM 16容錯事務處理系統 ? 1976，美國 AMDAHL 470V/6容錯通用計算機 ? 1978，容錯空間計算機 FTSC ? 1979， IBM推出容錯的 4300通用計算機系列 ? 1980，容錯多處理機 FTMP及軟件實現的容錯計算機 SIFT研制成功 2021/11/10 29 80年代以來 ? 出現了商用容錯計算機市場 ? 分布式容錯計算機系統的出現 ? 容錯的 VLSI技術 ? 人工智能在容錯技術上的應用 — 計算機故障診斷專家系統 2021/11/10 30 錯誤的根源失效 — 故障 — 錯誤 2021/11/10 31 第二章可靠性的基本知識第一節可靠性的定義和特性廣義的定義：系統（或設備、元件）在規定的條件和規定的時間內完成預定功能的能力 2021/11/10 32 規定的條件： ? 運行條件：工作負荷、環境（溫度、濕度、振動、灰塵） ? 維護手段：現場維護、脫機維護等運行時間：短時間運行（幾秒、幾分鐘）中等時間運行（幾小時，幾天）長時間（連續運行數月、數年） 2021/11/10 33 嚴格的定義： ? 必須量化將上面定義中 ‘ 能力 ’ 改成概率 ? 必須明確將 ‘ 可靠性 ’ 改為 ‘ 可靠度函數 ’ 2021/11/10 34 可靠度函數和失效分布函數 ?可靠度函數：產品在時刻 t能完成規定功能的概率稱可靠度函數，用 R(t)表示 ?不可靠度函數：產品在時刻 t不能完成規定功能的概率稱不可靠度函數，用 F(t)表示根據定義有： F(t)=1R(t) 二、可靠性的基本函數 2021/11/10 35 設 T為產品在規定條件下的壽命，則： R(t)=P(Tt) F(t)=P(T≤t) 工程計算：以頻率代概率，在 t=0時刻有 N

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