计算机容错技术课后习题

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1、第1章绪论1、为什么说可靠度高的系统其安全度必然高，但安全度高的系统其可靠度不一定高？答：可靠度：设在时刻t0系统正常运行，则系统在整个时间区间[t0,t]内正常运行的条件概率，称为系统在时刻t的～，记为R(t)。安全度：设在时刻t0系统正常运行，则系统在时刻t的安全度S(t)指系统在[t0,t]内正常运行的条件概率加上系统在时刻t处于失效安全状态的条件概率，即S(t)=R(t)+FS(t)。由二者的定义可以看出，当R(t)的值越大，即可靠度越高，且FS(t)值一定时，S(t)=R(t)+FS(t)的值必定会越大，即安全度会很高；反之，安全度高的

2、系统是由R(t)和FS(t)两项参数共同决定的，R(t)的值可以是一个定值，而FS(t)的值可以取一个较高值时，可以满足高可靠度的要求。2、可靠度高的系统是否可用度一定高？可用度高的系统是否可靠度一定高，为什么？答：设在时刻t0系统正常运行，则系统在整个时间区间[t0,t]内正常运行的条件概率，称为系统在时刻t的可靠度，记为R(t)。系统在时刻t的可用度：指系统在该时刻正确执行其功能的概率，记为A(t)，瞬时可用度。系统处于稳定状态时，其可用度不再随时间变化，称为稳态可用度，记为Ass。可靠度高的系统，可用度一定高，而可用度高的系统，可靠度不一定

3、高。注意：可用度与可靠度的区别，可用度只考虑时刻t系统正确执行功能的概率，并不关心时刻t以前系统是否发生过时效。而可靠度则要考虑在整个时间区间【t0，t】内系统正常运行的概率。3、系统可维度是如何影响系统的可用度的，试用公式予以说明。答：系统的可维度M(t)是指系统失效后，在时间间隔t=Tf内被修复的概率。可用度A=T0/(T0+Tf)，T0：正常运行时间，系统完成功能的时间。Tf：故障时间，故障修理时间之和。4、实现冗余有哪几种方式？答：（1）硬件冗余：应用附加硬件来实现故障检测及容错：典型的列子如双机比较系统，三模表决系统等。（2）软件冗余：

4、应用附加软件来实现故障检测及容错。典型例子如故障诊断程序、软件实现的比较器、表决器等。（3）信息冗余：应用附加信息来实现检错或纠错。典型的例子有检错码及纠错码。（4）时间冗余：应用附加的时间以执行系统的功能，实现检错或容错，典型的例子有指令复制，程序卷回等。5、衡量系统可信性的主要指标有哪些？6、什么叫故障、差错、失效，说明故障、差错和失效之间的区别和联系。答：故障指系统的硬件中发生的物理缺陷、设计制造的不完善或软件中隐含的错误。差错指系统中由于故障而造成的信息或状态的不正确。失效是系统未能正确提供预先指定的服务。故障会造成差错，但差错不一定马上

5、就显现出来。故障潜伏期（faultlatency）：从故障发生到由该故障而产生差错的时间间隔。差错会造成失效，但失效不一定马上就显形出来，差错潜伏期（errorlatency）：从差错发生到由该差错而造成失效的时间间隔。7、名词：s-a-0和s-a-1故障模型、失效模式、共模失效、故障隔离区。答：（1）门级逻辑网络中每个门的每根输入输出线均可能发生两种故障，即该线固定为1（记为s-a-1）或该线固定为0（记为s-a-0），故障不改变门的基本功能，且故障是永久故障。（2）失效模式（3）共模失效（4）故障隔离区8、简要说明防卫故障的主要原理。答：防止

6、故障造成系统失效，主要技术：避错技术和容错技术（主要有故障掩蔽和系统重组技术）。故障掩蔽技术：防止系统中故障在该系统的信息结构中产生差错的各种措施。如纠错码、多数表决技术；系统重组技术：防止系统中的差错导致系统失效的各种措施。系统重组一般有几个步骤步骤：故障检测→故障定位→故障包容→系统恢复9、区分下列几组概念：答：(1)容错技术与避错技术(2)障（hardfaults）和软故障（softfaults）(3)多相关差错（multiplerelatederrors）和单差错（Singleerrors）(4)独立故障（independentfault

7、s）和相关故障（relatedfaults）(5)故障包容和故障传播10、精简右图1电路的故障集。11、用通路敏化法求右图2电路中Es-a-1故障的测试。12、对于下面表给出的故障表：(1)指出哪些故障是不可检测的；（2）指出哪些故障是相互等价的；（3）构造故障检测表；（4）指出哪些故障强于另一些故障；（5）求检测所有可检测单故障的最小测试集（f0表示无故障时的输出）。测试f0f1f2f3f4f5f6f7f8T1011000101T2100001110T3110011011T4010101001T511000011113、用SCOAP可测性测度求

8、下图电路中每根线的cc0,cc1及co。14、对VLSI电路采用可测性设计有什么好处？15、解释以下几个基本概念：答：（1）黄金电路：（