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目 录 1

第一章绪 论 1

第一节容错与可信计算 1

第二节容错技术发展简史 2

第三节容错系统设计目标 5

一、可靠性与可靠度 5

二、可用性与可用度 6

三、安全性与安全度 6

四、保能性与保能度 7

习 题 8

六、可测性与可测度 8

五、可维性与可维度 8

第二章故障及防卫故障的原理 10

第一节引 言 10

第二节故障、差错及失效 10

一、故障 10

二、差错 10

三、失效 11

四、故障、差错及失效之间的关系 11

五、故障的特性 13

第三节故障模型 15

一、晶体管开关级故障模型 16

二、门级故障模型 17

三、功能模块级故障模型 19

第四节差错模型 24

一、单位差错模型 25

二、单向差错模型 25

三、随机差错模型 26

第五节防卫故障的原理 26

习题 28

第二节测试技术基本概念 30

一、测试技术分类 30

第一节引 言 30

第三章测试技术及可测性设计 30

二、故障检测的基本概念 33

三、故障定位的基本概念 35

四、电路的最小完全测试集 37

五、故障精简定理及测试的质量 41

第三节测试生成算法 44

一、通路敏化法 44

二、D算法 47

三、PODEM算法及FAN算法 62

四、布尔差分法 62

五、时序电路的测试生成 73

二、检错码与自校验逻辑网络 1 76

第四节可测性设计 77

一、可测性分析 77

二、可测性设计的特定技术 80

三、时序电路可测性的扫描设计 81

第五节内建自测试 83

一、测试码生成技术 83

二、测试响应分析技术 88

三、内建自测试的结构 93

习题 98

第四章故障掩蔽技术及系统重组技术 103

第一节引 言 103

第二节硬件冗余 103

一、被动硬件冗余 104

二、主动硬件冗余 109

三、混合硬件冗余 112

四、硬件冗余小结 116

第三节信息冗余 117

一、编码技术的基本概念 117

二、奇偶校验码 121

三、n中取m码 124

四、重复码 125

五、校验和 126

六、循环码 128

七、算术码 134

八、伯格码 139

九、汉明纠错码 140

十、纠错集成电路 143

十一、码制选择 143

第四节时间冗余 145

一、瞬时故障检测 145

二、永久故障检测 146

三、采用重算纠错 150

第五节软件冗余 151

一、一致性校验 151

二、能力校验 152

习 题 153

第一节引 言 157

第二节失效安全逻辑网络 157

一、失效安全组合逻辑网络 157

第五章失效安全技术及自校验技术 157

二、失效安全基本逻辑电路 165

三、失效安全时序逻辑网络 165

第三节 自校验逻辑网络 173

一、自校验逻辑的基本概念 173

三、对偶函数、自对偶函数与自校验逻辑网络 191

第四节扩展失效安全逻辑概念 196

四、部分自校验逻辑概念 196

习题 198

第六章容错系统评估技术 200

第一节 引 言 200

第二节定量评估的基本参数 200

一、失效率与可靠度函数 200

二、失效率计算 203

三、平均无故障时间 204

四、平均修复时间 205

六、故障覆盖率 206

五、平均故障间隔时间 206

第三节可靠度分析 208

一、组合模型 209

二、马尔可夫模型 218

第四节安全度、可用度、可维度分析 225

一、安全度分析 225

二、可用度分析 228

三、可维度分析 231

第五节系统比较 233

一、比较参数的选择 233

二、可靠度改进因数及任务期改进因数 236

一、系统灵活性 237

第六节定性评估技术 237

三、冗余度 237

二、技术成熟性 238

三、用户透明性 238

四、可测性 238

第七节权衡分析实例 238

一、系统说明 239

二、无冗余控制系统评估 239

三、双机控制系统评估 241

四、可重组双机系统与备份双机系统比较 243

习题 250

第二节容错系统设计过程 255

第一节引 言 255

第七章容错系统设计技术 255

一、需求分析阶段 256

二、方案选择阶段 257

三、技术说明阶段 258

四、详细设计阶段 258

五、测试阶段 259

第三节设计实例 259

一、问题定义及初步划分 260

二、确定系统需求 261

三、系统划分 262

四、候选方案设计 263

五、高级分析 267

六、方案比较 271

第四节容错计算机系统典型范例 275

一、长生命期系统 275

二、关键计算系统 278

三、高可用度系统 283

习题 287

第八章软件的容错 290

第一节引 言 290

第二节软件的故障、差错和失效 291

一、软件故障的机理和表示 293

二、软件差错的分类及纠正 297

第三节容错软件的基本概念 298

一、容错软件的定义 298

二、实现容错软件的有关技术 300

第四节实现容错软件的基本结构 307

一、多版编程NVP结构 307

二、恢复块技术 312

三、恢复块技术应用举例 316

第五节容错软件的版本独立性和设计相异性 317

一、软件版本的相异性开发 317

二、关于相异性的评价 321

第六节容错软件的可靠性 323

一、容错软件系统的状态 324

二、版本相异性对可靠性的影响 325

三、裁决机制对于可靠性的影响 326

习题 326

第九章基于多值逻辑的容错技术 327

第一节引 言 327

第二节多值逻辑用于开关级测试生成 327

一、开关级测试技术 327

二、多值开关级代数 328

三、应用多值开关级代数描述MOS电路 333

四、MOS电路的开关级算子故障模型 338

五、U差分及开关算子故障的测试 340

六、Z差分及连接算子故障的测试 341

七、多级网络的开关级差分 343

八、测试生成的开关级差分算法 344

第三节多值逻辑用于提高数字系统的可测性 345

一、亚阈值内建自测试技术 346

二、数字系统可测性的三值扫描设计 350

第四节 应用多值逻辑构成容错系统的理论与技术 354

一、逻辑值冗余理论 355

二、3中取2值自校验逻辑系统 361

三、采用三值判定电路的容错系统 367

习题 372

参考文献 374