تحلیل و مقایسه ایمنی و قابلیت اعتماد سیستم های اینترلاکینگ کامپیوتری با افزونگیهای مختلف به روش زنجیره های پیوسته زمان مارکوف

اینترلاکینگ به عنوان قلب سیستم سیگنالینگ ریلی، مهم‌ترین بخش این سیستم و یک بخش ایمنی-محور محسوب می‌شود. با نگاهی به وظایف سیستم اینترلاکینگ از جمله مسیرسازی صحیح، قفل کردن مسیر و آزاد سازی به موقع آن و فرمان دادن به تجهیزات کنار خط از جمله سیگنال، ماشین سوزن و مدار راه، آشکار خواهد شد که به دلیل حیاتی بودن این وظایف، این بخش الزاما باید تحمل‌پذیری بالایی در برابر وقوع عیوب مختلف داشته باشد. مهم‌ترین راه تحمل‌پذیر کردن سیستم، استفاده از افزونگی در سخت افزار پردازنده‌های اینترلاکینگ می‌باشد. ساختارهای دو عضوه (با یک عضو آماده به کار)، سه عضوه (با رأی‌گیری 2 از 3) و چهار عضوه (2 از 2 مضاعف) از جمله مهم‌ترین افزونگی‌های سخت‌افزاری پیاده‌سازی شده در طراحی پردازنده‌های سیستم اینترلاکینگ توسط سازنده‌های معتبر دنیا می‌باشد که سیستم را در مقابل عیوب، تحمل‌پذیر کرده و ایمنی و قابلیت اعتماد آن را افزایش می‌دهد. در این پایان‌نامه با استفاده از روش مارکوف تحلیل ایمنی و قابلیت اعتماد سیستم‌های اینترلاکینگ دارای افزونگی‌های مذکور انجام شده و این معماری‌ها از دیدگاه ایمنی و قابلیت اعتماد مقایسه شده‌اند. در روش مارکوف با در نظرگیری حالت‌های مختلف کار پردازنده‌های تحت افزونگی، با درنظرگرفتن نرخ خرابی، دیاگرام حالت سیستم به دست می‌آید. سپس گذارهای سیستم بین حالت‌های مختلف کاری با یک ماتریس بیان می‌شود. بدین ترتیب با تشکیل معادلات گذار حالت می‌توان رفتار سیستم را به طور کامل ارزیابی کرد و ایمنی، قابلیت اعتماد و میانگین زمان تا خرابی سیستم اینترلاکینگ را به صورت کمی به دست آورد. در این پایان‌نامه همچنین تأثیر ضریب‌ عیب‌یابی و نرخ خرابی بر ایمنی و قابلیت اعتماد سیستم اینترلاکینگ دارای افزونگی بررسی شده و اثبات شده است که بهبود این شاخص‌ها در اتکاپذیر کردن سیستم تأثیر بسزایی دارد.