网络系统的t/s-可诊断策略研究

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随着多处理器系统的飞速发展,基于网络互连的多处理器系统需要具备能够自我诊断出系统中故障处理器(结点)的能力,而t/s-可诊断策略(当系统中的故障结点个数不超过t时,系统能够将系统中所有的故障结点孤立在一个基数不超过s的集合当中)是一种十分高效的系统自诊断策略。由于以往鲜有针对t/s-可诊断策略的研究,因此本文将对该策略进行全面的研究,并将其应用于具有广泛应用前景的超立方体网络和星型网络。首先,本文提出了基于PMC模型以及MM*模型的t/s-可诊断策略的刻画定理(充分条件和必要条件)。结合刻画定理,本文给出了针对给定网络的t/s-可诊断策略的诊断度估算的方法。其次,本文提出了超立方体网络以及星型网络在连通性、邻居结点以及最大连通分支方面的性质。结合t/s-可诊断策略的诊断度估算方法,本文证明了:对于给定n维(n≥5)超立方体网络,在PMC模型以及MM*模型下均是(kn-(k(k+1)/2)+1)/(kn-(k(k+1)/2)+k-1)-可诊断的,其中(2≤k≤n-2);对于给定n维(n≥5)星型网络,在PMC模型以及MM*模型下均是(kn-((k+2)2)/3)/(kn-((k+2)2/3)+k-2)-可诊断的,其中(2≤k≤n-2)。最后,本文针对n维(n≥5)超立方体网络以及n维(n≥5)星型网络分别提出了一个在PMC模型以及MM*模型下均适用的t/s-可诊断策略的诊断算法。该算法的时间复杂度为分别为O(n2n)以及O(N log2 N),其中N=n!。同时,本文从数学理论以及计算机仿真模拟两个方面证明了该算法可行并且高效。
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