‘壹’ 计算冗余码
FJNU.1240Description
计算机网络中采用循环冗余码来校验数据的正确性。其原理是:发送方计算出待发送的二进制数据的循环冗余码,并随同原数据一起发送到接收方;接收方通过重新计算接收到的数据的循环冗余码,并和收到的循环冗余码进行比较,如果两者相同则可判定所收到的数据是正确的,否则说明数据是错误的。其中计算二进制数据的循环冗余码的计算过程如下:
>>协议事先约定一个二进制生成表达式,本题设为10011;
>>将待发送的二进制数据串的末尾加4个0;
>>将补上0的数据串按模2除法除于生成表达式,取余数;
>>该余数就是该二进制数据串的循环冗余码。
例如:
数据串为:1101011011
生成表达式为:10011
循环冗余码为1110
计算过程如下:
根据上述的计算方法,请编写一个循环冗余码计算程序,假设二进制数据串的长度不超过20位,生成表达式固定为10011。
Input
输入的第一行含一个正整数k (1<=k<=10),表示测试例的个数。后面紧接着k行,每行对应一个测试例,含一个N位二进制串(1<=N<=20),代表数据。
Output
每个测试例对应一行输出,含一个5位二进制串,表示循环冗余码。
Sample Input
2
1101011011
10101010
Sample Output
01110
01001
Source
福建师范大学第三届程序设计比赛网上预赛
My Program
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【题意简述】
对于输入的二进制数,在末尾加上4个0后用10011对其进行模2除法。并输出最后的结果(5位二进制码)。
【粗略分析】
由于C++中没有二进制的数据类型,因此采用字符串记录。
观察运算图可知,每次都取前5位对它进行模2除法。我们可以设定一个i = 0 to n-5,用来计算每一步。
我们还可以观察出,每次只有第i位为1时才会进行运算。所以我们加一个判定m[j]=='1'时才计算。
因为固定除数都为10011,我们直接将它列为数组,i=1 to 5 进行模2并存储回字符数组即可。
【C++源代码】
简单地模拟一下计算过程就可以了。
‘贰’ 冗余 和 容错 的区别
区别:容错主要依靠冗余设计来实现,它以增加资源的办法换取可靠性。由于资源的不同,冗余技术分为硬件冗余、软件冗余、时间冗余和信息冗余。
硬件冗余是通过硬件的重复使用来获得容错能力。
软件冗余的基本思想是用多个不同软件执行同一功能,利用软件设计差异来实现容错。
信息冗余是利用在数据中外加的一部分信息位来检测或纠正信息在运算或传输中的错误而达到容错。在通信和计算机系统中,常用的可靠性编码包括:奇偶校验码、循环冗余码CRC、汉明码等。
时间冗余是通过消耗时间资源来实现容错,其基本思想是重复运算以检测故障。按照重复运算是在指令级还是程序级分为指令复执程序复算。指令复执当指令执行的结果送到目的地址中,如果这时有错误恢复请求信号,则重新执行该指令。
程序复算常用程序滚回技术。例如将机器运行的某一时刻称作检查点,此时检查系统运行的状态是否正确,不论正确与否,都将这一状态存储起来,一旦发现运行故障,就返回到最近一次正确的检查点重新运行。
冗余设计可以是元器件级的冗余设计,也可以是部件级的、分系统级的、或系统级的冗余设计。冗余要消耗资源,应当在可靠性与资源消耗之间进行权衡和折衷。
容错系统工作过程包括自动侦测、自动切换、自动恢复。
‘叁’ 计算机网络中的循环冗余效验问题。
CRC码:原理循环冗余码校验英文名称为Cyclical Rendaney Check
G(X)是生成多项式。
CRC码是用G(X)来生成的。(第一句)
K位二进制加上R位CRC码,信息位要向左移N-K位(这个不难理解吧,码字长度为N,信息字段为K位,校验字段为R位(N=K+R),就是向左移动R位)