超立方体网络拓扑结构是多处理机系统中常见的一种,并且在Internet上具有广泛的应用,因此基于超立方体网络的容错性成为研究的焦点。随着多处理机系统规模的增大,系统出现链路与结点故障的概率也随之增大。论文在介绍相关基本概念及国内外相关研究现状的基础上,首先针对传统的容错路由算法进行了分析,并找出传统路由算法在解决迂回与死锁问题上的缺点,提出了安全矩阵容错路由算法,针对传统路由算法只能搜索最优通路而不能记录最优通路的条数,提出了极大安全链路矩阵容错路由算法,并对搜索结果进行了数据分析。本文具体做了以下两方面的工作:(1)论文针对超立方体结构的容错路由设计在信息传输过程中出现迂回和死锁的情况,提出了安全矩阵(safety matrices,简称SMs)这一概念,给出了一种建立SMs的方法及其容错路由算法,并对安全矩阵的相关性质进行了证明。n维超立方体每个结点所需的存储开销为n~2个字,安全矩阵记录了局部更多的信息。与传统的路由算法相比,该算法可以避免信息在传输过程中出现迂回和死锁,使路径达到最优。(2)论文针对超立方体结构的多处理机系统中存在链路故障的情况,在信息的传输过程中传统的路由算法只能判断源结点与目的结点之间是否存在最优通路而不能记录最优通路的条数,提出了用于最优通路记录的极大安全链路矩阵(maximum safety-link matrices,简称MSLMs)这一概念,给出了一种建立MSLMs及其容错路由算法,并对极大安全链路矩阵的相关性质和定理进行了证明。通过n-1轮邻结点的信息交换,用矩阵的形式记录最优通路;与已有的容错路由算法相比,极大安全链路矩阵解决了如何用矩阵的形式来记录最多最优通路数的问题。并且在超立方体中含有的错误结点或错误联接越多,极大安全链路矩阵的形式就越简单。