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第一章　失效问题 1

1.1 引言 1

1.1.1　浴盆曲线 1

目录 1

1.2　理论可靠性预测 2

1.2.1　处理机模块 2

1.2.2　整个处理机 2

1.2.3　外围设备和系统 4

1.2.4　软件 5

1.2.5　失效定义问题 5

1.3　用户发现的故障 7

1.3.1　失效模式 7

1.4 失效概率 9

1.4.1　指数分布 9

1.4.2　泊松分布 11

2.1.1 早期故障 13

第二章　随时间变化的可靠性 13

2.1 可靠性的稳定过程 13

2.1.2　处理机群的可靠性 16

2.1.3　第一台产品模型 17

2.1.4　试用期 19

2.1.5　打扰故障 20

2.2　耗损性故障与寿命预测 20

2.2.1　一般电子设备 20

2.2.2　计算机 21

2.2.3　备份器件 23

2.2.4　外围设备 23

2.2.5　维护支援 23

2.2.6　维护费用 24

2.2.7　工作量的增加和改变 24

2.2.8　空调、电源等问题 25

3.1　设计问题 26

3.1.1　方法 26

第三章　质量考虑 26

3.1.2　最终的可靠性 27

3.1.3　设计质量 27

3.1.4　利用率的影响 28

3.1.5　新技术 30

3.2　更改 31

3.2.1　大型处理机 32

3.2.2　超小型计算机 33

3.2.3　最佳情况 35

3.3　质量保证 35

3.3.1 质量管理 35

3.3.2　设计限制 36

3.3.3 元件选择 38

3.3.4　购件质量控制 39

3.3.5　模块测试 40

3.3.6　部件测试 41

3.3.7　系统测试 42

3.3.9　故障信息反馈和故障分析 43

3.3.8　包装和交货 43

3.3.10　被忽略的方面 44

第四章　环境条件 46

4.1　空调 46

4.1.1　环境的影响 46

4.1.2　中型或大型系统的机房条件 47

4.1.3　适用于小型和超小型系统的机房条件 48

4.1.6　小型计算机、超小型处理机和微型处理机的设计规范 49

4.1.4　设计条件 49

4.1.5 中型和大型处理机的设计技术规范 49

4.1.7　大型系统外围设备设计技术规范 51

4.1.8　超小型和微型计算机的外围设备的设计技术规范 56

4.2　热损耗和空间要求 57

4.2.1　处理机 57

4.2.2　可靠性和热损耗 59

4.2.4　主机外围设备 61

4.2.3　外围设备控制器和主存储器 61

4.2.5　整个计算机系统 62

4.2.6　小型和超小型计算机系统热耗和空间要求 62

4.2.7　微处理机系统的热损耗和环境空间要求 63

4.3　空调要求 63

4.3.1　最大容许温度和热损耗 64

4.3.2　最小相对湿度 65

4.3.3　最大相对湿度 66

4.3.4　灰尘 67

4.3.5　空调装置费用 67

4.4　总电源 68

4.4.1　技术规范 68

4.4.2　保护措施 69

4.4.3　断开和接通对可靠性的影响 70

4.5　电磁辐射 71

4.5.1　技术规范 71

4.5.2　接地要求 71

4.6　冲击和振动 72

第五章　软件可靠性 73

5.1　与硬件比较 73

5.1.1　故障机理 73

5.1.2　错误率 74

5.1.3　校正 75

5.1.4　软件的早期情况 75

5.2　软件错误分类 75

5.2.1　用户发现的问题 76

5.2.2　用户提出的错误报告 76

5.2.3　厂家接受的错误报告 78

5.2.4　确定和校正的问题 79

5.2.5　总错误率 80

5.3　软件质量保证 80

5.3.1　体系配置 80

5.3.2　测试内容 80

5.3.6　测试的效用 81

5.3.5　测试组织机构 81

5.3.3　测试持续时间 81

5.3.4　测试合格标准 81

5.4　软件服务 82

5.4.1　积压 82

5.4.2　响应时间 82

5.4.3　优先权 83

5.4.4　可服务性、停机时间和系统故障 83

5.5　可靠性随时间的变化 85

5.5.1　平均长期效应 85

5.5.2　平均短期效应 85

5.5.3　单个系统短期效应 88

5.6　与硬件比较的软件可靠性差异 89

5.6.1　不同厂家之间的差异 89

5.6.2　长期间变化 91

5.6.3　在相同型号计算机上的变化 91

5.6.4　短期间的变化 92

5.7　软件可靠性的技术规范 93

第六章　故障征兆 94

6.1　失效后果 94

6.2　不可检错误 94

6.2.1　处理机 95

6.2.2　外围设备 97

6.2.3　厂家技术规范 99

6.2.4　总系统 101

6.3　用户记录的故障征兆 101

6.3.1　处理机 101

6.3.2　外围设备 102

6.4　软件故障征兆 105

6.4.1　控制操作系统 106

6.4.2　编译程序和汇编程序 107

第七章　停机时间和维修时间 108

7.1　停机时间定义 108

7.1.1　匹配的停机时间和故障分类 110

7.2.1 小型计算机 111

7.2　探查时间 111

7.2.2　超小型计算机 112

7.2.3　大型计算机 113

7.2.4 外围设备 115

7.3　用户观察到的停机时间 115

7.3.1 分布情况 117

7.3.2　维护效果 117

7.3.3　系统停机时间 118

7.4 外围设备停机时间 120

7.5 定期维护时间 120

7.6　补充维护时间 121

第八章　可服务性和可用性的比率 123

8.1　定义 123

8.2.1　早期的系统 125

8.2.2　多道程序 125

8.2　历史情况 125

8.2.3　加权系数 126

8.3　不同的结果 127

8.3.1　不同的测量方法 127

8.3.2　可服务性比率的范围 128

8.3.3　不同可靠性的影响 130

8.3.4　不同工作期限的影响 132

8.3.6　最坏情况的影响 133

8.3.5 不同停机时间分布的影响 133

第九章　可维护性和容错特性 137

9.1　定义 137

9.2　故障诊断 138

9.3　测试程序 138

9.3.1 诊断测试程序 139

9.3.2　功能测试程序 139

9.3.3　练习测试程序 140

9.3.5　联机测试程序 143

9.3.4　交互式测试程序 143

9.3.7　兼容性测试程序 145

9.3.6　定时测试程序 145

9.4　硬件测试设备 146

9.4　练习器 146

9.4.2　维护型处理机 147

9.5　模块测试器 147

9.6　结构模块化和功能模块化 149

9.6.1　结构模块化 149

9.6.2　功能模块化 150

9.6.3　大规模集成电路 152

9.7　边缘试验 154

9.7.1 电压容限 154

9.8　错误检测和校正 155

9.8.1　寄偶检验 155

9.7.3　温度容限 155

9.7.2　时序容限 155

9.8.2　错误校正 157

9.9　故障记录 158

9.9.1　历史记录 158

9.9.2　错误记录 158

9.9.3　操作台和显示设备 159

9.10　冗余和再配置 159

9.11　可恢复性 161

9.12　维护组织 162

9.12.1　维护费用 162

9.12.2　所要求的资源 162

9.13　维护和容错特性的效果 163

9.13.1　测量方法 163

9.13.2　短期效果 164

第十章　接收试验 167

10.1　试验的必要性 167

10.1.1　可靠性试验 168

10.1.2　设备检测和性能测量 171

10.2　实际的接收试验 172

10.1.3　支援服务 172

10.3　CCA的标准验收规程 173

10.3.1　演示 174

10.3.2　周期试验 176

10.3.3　监督员的作用 179

10.3.4　记录 180

10.3.5　试验计划表 180

10.3.6　验收结果 180

10.3.7　CCA验收规程的优缺点 185

10.3.8　CCA标准验收规程之前的验收规程 185

10.4　GSA验收规程 186

11.1.1　概述 188

11.1.2　中央处理机 188

第十一章　实际可靠性计算 188

11.1 电子设备 188

11.1.3　主存储器 192

11.1.4　体系结构的考虑 194

11.1.5　外围设备控制器 196

11.1.6　相对可靠性举例 197

11.1.7　探查时间 198

11.1.8　用户所观察到的异常现象和停机时间 199

11.2.1　可换磁盘 203

11.2　外围设备 203

11.2.2　影响可靠性的系数 204

11.2.3　磁带装置 206

11.2.4　外围设备综述 209

11.3　预测值举例 209

11.4　软件可靠性预测值 212

11.4.1　软件和硬件预测值的实例 215

11.5　从用户观点看服务质量 216

12.1　装置的并联和串联 218

12.1.1　装置并联 218

第十二章　复杂系统的实际可靠性和可服务性计算 218

12.1.2　装置串联 219

12.1.3　恢复系数 220

12.1.4　复杂的情况 222

12.2　总体系统计算 223

12.2.1　中型系统 223

12.2.2　短期的可服务性和可靠性 231

12.2.3　损伤工作时间 232

12.2.4 加权系数可服务性计算 232

12.2.5　定期维修 233

12.3　多处理机系统 233

12.3.1　信息转换系统 235

12.3.2　多超小型机系统 236

12.4　通信子系统 238

12.4.1　线路可靠性 238

12.4.3　终端 241

12.4.2　调制解调器 241

附录一 用FORTRAN写成的实用测试程序 247

A1.1 FOPR00处理机测试 248

A1.2　FOPR01处理机和存储器测试 250

A1.3 FOPR02处理机测试 254

A1.4 FOPR03处理机测试 256

A1.5 FOPR04处理机测试 258

A1.6 FODK00随机磁盘测试 264

A1.7 FODK01磁盘测试或FOMT01磁带装置测试 270

A1.8 FODK02磁盘测试或FOMT00磁带装置测试 280

A1.9 FODK03磁盘测试或FOMT02磁带装置测试 282

A1.10 FOLP00行式打印机测试 288

A1.11　FOCP00卡片穿孔机测试 298

A1.12 FOCR00卡片阅读机测试 301

A1.13 FOTP00纸带穿孔机测试 306

A1.14 FOTR00纸带阅读机测试 308

附录二 用可编程序计算器计算复杂系统的可服务性 312

附录三 估算处理机的速度 321