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第1章 高端容错计算机概述1

1.1 计算机分类与应用领域1

1.1.1 计算机分类1

1.1.2 高端容错计算机应用领域3

1.2 高端容错计算机发展历史5

1.2.1 1940年代到1950年代5

1.2.2 1960年代到1970年代6

1.2.3 1980年代到1990年代7

1.2.4 2000年以后8

1.3 高端容错计算机关键技术演进10

1.3.1 处理器技术演进10

1.3.2 处理器协同技术演进14

1.3.3 处理器总线技术演进16

1.3.4 存储器技术演进18

1.3.5 操作系统技术演进20

1.3.6 容错理论与技术演进21

1.4 高端容错计算机设计原则23

1.4.1 性能设计原则23

1.4.2 可靠性设计原则24

1.5 小结25

参考文献25

第2章 高端容错计算机体系结构技术28

2.1 高端容错计算机体系结构设计的挑战28

2.2 缓存一致性技术28

2.2.1 支持缓存一致性的硬件结构——一致性控制器31

2.2.2 基于监听的一致性协议32

2.2.3 基于目录的一致性协议33

2.2.4 缓存一致性协议消息的维序性38

2.2.5 协议范例40

2.2.6 多级缓存一致性协议46

2.3 互连网络64

2.3.1 拓扑结构65

2.3.2 路由算法69

2.3.3 流量控制72

2.3.4 死锁与活锁81

2.3.5 互连网络容错86

2.3.6 性能评估指标87

2.3.7 案例分析87

2.4 体系结构评估技术97

2.4.1 体系结构硬件仿真技术98

2.4.2 体系结构软件模拟技术99

2.5 体系结构案例分析109

2.6 小结115

参考文献115

第3章 高端容错计算机容错技术121

3.1 容错技术概述121

3.2 容错计算技术122

3.2.1 硬件冗余122

3.2.2 软件冗余128

3.2.3 时间冗余133

3.2.4 信息冗余142

3.3 高端容错计算机容错实现方法151

3.3.1 芯片组容错设计151

3.3.2 硬件系统容错设计153

3.3.3 操作系统容错设计153

3.3.4 虚拟资源容错设计155

3.3.5 系统级容错设计157

3.4 小结159

参考文献160

第4章 高端容错计算机硬件系统162

4.1 高端容错计算机硬件系统概述162

4.1.1 硬件系统组成162

4.1.2 硬件系统设计挑战162

4.2 高端容错计算机芯片组设计164

4.2.1 芯片组概述164

4.2.2 协同芯片组设计技术164

4.2.3 协同芯片组验证技术178

4.3 高端容错计算机硬件子系统设计190

4.3.1 硬件子系统概述190

4.3.2 计算处理子系统191

4.3.3 I/O子系统205

4.3.4 互连子系统219

4.3.5 监控管理子系统223

4.3.6 关键设计技术228

4.4 高端容错计算机基础架构子系统设计239

4.4.1 基础架构子系统概述239

4.4.2 结构子系统240

4.4.3 散热子系统244

4.4.4 电源子系统255

4.5 小结266

参考文献267

第5章 高端容错计算机软件系统269

5.1 高端容错计算机软件系统概述269

5.1.1 高端容错计算机软件系统组成269

5.1.2 高端容错计算机软件系统设计挑战269

5.2 高端容错计算机BIOS设计271

5.2.1 高端容错计算机BIOS概述271

5.2.2 高端容错计算机BIOS设计技术273

5.3 高端容错计算机操作系统设计277

5.3.1 高端容错计算机操作系统概述277

5.3.2 高端容错计算机操作系统设计技术280

5.3.3 UNIX操作系统293

5.4 高端容错计算机监控管理系统设计297

5.4.1 监控管理系统概述297

5.4.2 高端容错计算机监控管理系统架构设计298

5.4.3 高端容错计算机监控管理系统软件实现300

5.5 高端容错计算机应用生态环境303

5.5.1 高端容错计算机应用生态环境概述303

5.5.2 高端容错计算机基础软件应用状况307

5.5.3 高端容错计算机工具软件及系统软件应用状况310

5.6 小结312

参考文献313

第6章 高端容错计算机系统评测314

6.1 性能评测314

6.1.1 基本性能指标314

6.1.2 基准程序318

6.2 可用性评测337

6.2.1 可用性的概念与数学描述337

6.2.2 可用性的分级339

6.2.3 可用性评价方法与模型340

6.2.4 故障注入技术345

6.2.5 可用性评测实例349

6.3 小结353

参考文献353

第7章 展望355