嵌入式星载计算机故障注入系统

空间环境中影响嵌入式星载计算机的主要因素包括温度、湿度、气压、光照、电磁干扰和空间高能粒子的辐射等;随着我国空间探测事业的发展,人们对星载系统可靠性的要求越来越高;容错技术是提高星载计算机系统可靠性的重要方法,为保证容错设计的正确性和容错机制的效率,需要采用辅助的技术对容错系统进行验证;故障注入技术是评测星载计算机容错机制的一种有效方法。     

航空火控计算机的容错技术分析

可靠性是航空火控系统主要指标,而容错技术是提高航空火控系统可靠性的重要途径。本文根据可靠性原理和容错技术,分析了容错技术在火控系统中的应用,并用实际火控系统：飞机军械检测系统、平显自检系统,分别分析了故障检测技术、屏蔽技术和动态冗余技术,最后对火控计算机实现容错式硬件和容错软件进行了分析和研究。     

Adobe After Effect插件原理及其实现

根据某实际容错操作系统的具体情况,结合容错技术现状的分析,设计并实现了一个基于PC机的通用软件故障注入系统。研究的系统是在特定硬件环境的支持下运动的容错计算机操作系统,为了不对其硬件环境造成破坏,采取软件故障注入的方法对其进行了可靠性验证。设计的容错计算机系统可靠性验证仿真系统,可用于多种不同类型的容错软件的可靠性仿真和验证,对开发软件故障注入系统具有一定的启发和指导意义。     

容错技术与系统软件的研制

<正> 一、引言随着计算机应用的日益普及和深化,对计算机稳定性、可靠性的要求也越来越高。这样一来,在七十年代初期兴起的计算机容错技术得到了迅猛的发展,不少硬件技术的容错以及与容错计算机配套的系统软件(特别是操作系统)也进到了实用阶段,尤其是在对计算机要求超高可靠性的领域,更是显示了容错技术的巨大优越性。无怪乎,在各种计算机的研制单位,大家总是尽现有的各种条件,把计算机系统的容错技术作为系统设计的一个重要参数,以便力争系统有最大的可靠性。     

通过基于COTS器件的软件容错技术提高空间高可靠计算机的性能

在空间计算机的设计和制造中,高性能和高可靠是一对矛盾.使用防辐照器件制造空间计算机能够提高可靠性,但是防辐照器件不仅价格昂贵,而且在性能上远远落后于同时代的COTS器件,不能满足日益增长的空间高性能应用的需求;而使用COTS器件制造的计算机能够达到很高的性能,而且具有较高的性价比,但是在容错能力比不上防辐照器件,不能满足空间计算机在可靠性方面的要求.在COTS器件上实现软件容错,是提高空间高可靠计算机性能的方法之一,现已成为国际上的趋势.美国国家宇航局喷气推进实验室和Stanford大学的可靠性计算实验室在这些方面都进行了卓有成效的研究.然而在COTS器件上实现软件容错也带来了许多挑战.软件容错带来的性能和功耗开销、软件本身的容错能力等都是必须面对的问题.在介绍了基于COTS器件的软件容错技术的背景和发展情况后,又针对其中的主要问题提出了可能的解决方法,其中基于错误流模型的容错编译技术具有较高的实用价值.     

基于COTS技术的高可靠通用容错计算机容错机制研究

本文提出并实现了一种基于COTS部件、容错机制智能实现的、新颖的通用高可靠容错计算机系统。基于容错功能与用户应用相分离的原则，应用自主设计的智能管理模块。实现对COTS部件内部状态的可观察性。详细分析了系统的容错机制。利用提出的故障逃逸模型，分析了系统中的层次化故障检测和保护措施并估计了系统故障覆盖率。     

双机容错实时嵌入式系统设计与分析

为满足对安全关键领域日益增长的可靠性需求,提出一种基于松耦合多处理器体系结构的双机容错实时嵌入式系统设计方案。该方案无缝整合了计算机硬件级、操作系统级、应用级的容错技术,以达到从整体上提高系统可靠性的目的。     

面向高端容错计算机的进程容错系统设计与实现

高端容错计算机主要应用于银行、电信等关键领域中,对于系统失效极其敏感,保证系统关键进程的可靠性至关重要。常见的容错机制主要依据静态结构冗余原理实现,然而硬件层的冗余成本很高且实现复杂,应用软件层的冗余则不具有通用性。提出一种基于进程冗余的容错机制和策略,对关键进程构造双模冗余或多模冗余,采用进程间同步等手段确保冗余进程按照同样的执行逻辑运行,监控系统并对不同的错误进行相应的错误处理。与传统的容错方式相比,进程容错管理系统具有通用性高、成本低等特点,能在较小的性能损耗下有效地保证系统的高可靠性,同时避免了硬件定制的复杂性,并对应用程序和用户透明。     

基于层次结构的高端容错体系结构研究与设计

针对当前容错技术软硬件耦合度大、可靠性差的特点,通过对计算机故障的分析,利用成熟的路径冗余技术I、P组播技术、内核容错等相关技术,提出了基于层次结构的高端容错体系结构设计模型,真正实现软件与硬件的无缝融合。该模型对整个高端容错体系结构划分为3个层级、分别是芯片级、操作系统级、应用级,并对这3个层次进行详细的论述。最后通过马尔科夫状态图表明该模型是高可靠并切实可行的。     

发布订阅系统在移动Ad Hoc网络中的三种路由算法

介绍了分布式发布/订阅系统的原型，为Ad Hoc网络中的发布/订阅系统设计了三种基于内容的路由算法，分别说明了它们的运行方式，并进行了仿真与比较。结果表明：基于内容的可靠容错路由算法能够100%保证信息的传输，有容错机制，可靠性较强，但出现了传输延迟；基于内容的路由算法的可靠性不强，适合有线网络中分布式发布订阅系统的信息传输，传输延迟小；基于内容的容错路由算法有容错机制，传输延迟小     

基于抗辐照龙芯的星载计算机容错启动研究

将硬件冗余、检错纠错和刷新技术相结合,设计了一种以龙芯1E处理器为核心且使用FLASH存储引导程序的新型容错星载计算机结构。在对存储器进行冗余备份的基础上,采用硬件EDAC和刷新技术提高了存储器数据的可靠性。基于这种新型硬件结构设计,分析了星载计算机的可靠性,并提出了一种星载计算机高可靠容错启动方案。该方案通过利用硬件冗余资源和软件备份屏蔽了存在故障的存储芯片及出错软件,从而引导星载计算机正常启动。实验结果表明,该方案有效地屏蔽了常见的星载计算机启动故障,提高了星载计算机的可靠性。     

基于CPCI热切换技术实现高可用适度并行系统

为了满足应用对性能、可靠性和成本的严格要求,适度并行计算机系统必须具有很高的系统可用度.CPCI总线热切换规范作为一个工业标准,为实现高可用的适度并行计算机系统提供了良好的基础.提出了一种基于热切换技术实现高可用适度并行计算机系统的体系结构.运用该结构设计的适度并行计算机系统能够实现高效的容错并行计算,系统的可用性服务机制具有标准结构,较好地满足了应用的要求.     

嵌入式多任务软件混合自容错机制

分析安全关键应用对嵌入式系统自容错能力的需求,进而研究嵌入式系统中关键任务状态的形式化描述方法及任务故障的自监测机制。在此基础上,提出一种基于策略的嵌入式多任务软件混合自容错机制。在该机制中,软件系统在监测各任务实体运行时状态的基础上,可依据不同方法对故障任务进行自恢复处理,并尽量保证系统主要功能的可靠性与稳定性。实验结果表明,该机制有助于从嵌入式软件方面提高嵌入式系统的可靠运行能力。     

P2P系统中降低错误相关性的方法

目前许多P2P网络存储系统都采用了m／n容错机制来提高系统的可用性和可靠性,但是在实际应用中,服务器之间发生相关错误会导致这种容错机制具有低容错率．针对这种问题,描述了一种在P2P系统中寻找低错误相关的服务器节点集合的方法,m／n容错机制可以通过使用此集合中的服务器节点来提高其容错率,从而使得系统具有高可用性和可靠性,并对此方法进行了实验分析,验证了方法实用有效．     

主动容错云存储系统的可靠性评价模型

除了传统的冗余机制,主动容错技术也被用来提高存储系统的可靠性。然而,当前对主动容错云存储系统可靠性的研究工作很少,而且都局限于硬盘故障服从指数分布的假设前提。针对主动容错磁盘冗余阵列RAID-5和RAID-6云存储系统提出两个可靠性状态转移模型,并基于转移模型设计了蒙特卡洛仿真算法,评价系统在一定运行周期内发生数据丢失事件的期望个数。该算法采用韦布分布函数模拟随时间变化（降低、恒定不变、或升高）的硬盘故障率,准确评价了主动容错机制、硬盘整体故障、故障修复、潜在块故障以及磁盘清洗过程对系统可靠性的影响。所提方法可以帮助系统设计者评估不同容错机制和系统参数对云存储系统可靠性的影响,有助于创建高可靠存储系统。     

基于补偿服务链的Web服务容错机制研究与实现

针对网络故障以及Web服务节点暂时性失效,导致Web服务请求出错的问题,提出了一种Web服务容错机制.通过建立服务补偿机制和Web服务会话管理机制达到容错的目的.首先对Web服务的容错性问题进行了分析;接着详细论述了服务补偿机制和容错框架的设计与实现方案;最后通过在政务服务集成系统中的应用实例说明了该容错机制能够有效地增强Web服务请求调用的可靠性.     

容错型计算机联锁系统的软件设计研究

紧密围绕计算机联锁系统软件容错进行讨论,给出了软件的容错设计,主要包括:关于联锁数据的容错和关于联锁程序的容错。针对实例,说明了容错型计算机联锁系统软件的详细设计过程。系统在实际运行中,安全性、可靠性、容错性及实时性明显提高。     

柔性工作流建模引入NVP 的可靠性优化研究

针对当前大型企业的工作流管理系统普遍存在建模能力不充分、可靠性不足等问题,提出一种基于N版本程序设计（N-Version Programming）容错策略的柔性工作流建模方法,该方法相比于传统工作流模型,有效应用N版本程序设计容错模式,为工作流关键活动节点增加容错机制,从而显著提升工作流管理系统的可靠性．同时为满足模型应用的现实需求,详细分析N版本程序设计的可靠性优化,最后通过模型实例,说明该建模方法在模型描述能力和系统可靠性方面的优势．     

计算机系统容错技术的应用

基于计算机应用系统对于系统安全性可靠性方面的要求 ,文章简单讨论了目前常用的一些计算机系统容错技术 ,并指出在计算机系统安全性方面 ,人们头脑中存在的一些不正确的概念     

超级计算环境容错机制

中国科学院超级计算环境是整合了包括总中心、分中心和所级中心计算资源的3层架构超级计算环境.为提升超级计算环境的可靠性,提供稳定、可靠的计算服务,其容错机制的研究成为超级计算环境的一个研究重点.在对容错基本思想及各类计算机容错技术进行充分调研的基础上,提出一种适用于超级计算环境的容错框架,依据该框架给出了不同层次的容错方案,并对不同层次的容错开销进行了分析和比较,验证了不同层次容错方案对应用程序所带来的影响.