一类可修复计算机系统的稳定性和可靠性

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摘　要:研究一类可修复计算机系统模型,利用常微分方程的稳定性理论,证明了系统的稳定性.同时,在假定故障率和修复率均为常数的前提下,讨论了系统的可靠性.

关键词:可修复系统;计算机系统;稳定性;可靠性

计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,它们相互关联,相互影响,协同完成各种各样的工作.因此计算机系统的稳定性和可靠性主要取决于硬件系统和软件系统的稳定性和可靠性.与此同时,计算机系统的稳定性和可靠性问题之所以受到重视,是因为系统、硬件和软件所承担的工作更加复杂化和高级化,它与人类的生活密切相关,因彼此相关的任意一部分失效而导致整个系统发生故障的机率大大增加,而整个系统的故障或失败又可能导致严重的后果, 造成巨额财产的损失,甚至可能使国家安全受到威胁.因此,提高计算机系统的稳定性和可靠性一直以来都是可靠性工程学及其相关学科所迫切需要解决的问题.

在实践中,为提高和改善计算机系统的稳定性和可靠性,通常采用系统维修的手段.这样,可以将计算机系统视为由硬件系统和软件系统构成的两不同部件串联系统,属于可靠性理论可修复系统的范畴,因此可以利用可修复系统的理论与方法开展计算机系统的稳定性和可靠性研究.为此,在假设硬件和软件不能修复如新的前提下,运用几何过程和增补变量的方法研究了一类基于硬软件特性的可修复计算机系统,并给出了系统的可靠性指标;在假设硬件和软件修复如新的前提下,利用 Volterra积分方程理论讨论了一类具有硬软件可修复计算机系统非负解的存在性和唯一性;则借助线性算子半群理论证明了一类基于软件再生技术的可修复计算机系统解的渐近稳定性.上述研究结果表明利用可修复系统的理论和方法,建立并研究可修复计算机系统模型,并以此为基础获取系统的瞬态可用度、稳态可用度等可靠性指标,是必要的和可行的.基于此,本文在的基础上, 研究一类硬件及软件的寿命、修复时间均服从一般分布的可修复计算机系统,并利用微分方程的相关理论讨论系统的稳定性和可靠性,以期为计算机生产厂商改进生产工艺, 提高产品性能提供理论依据.