Функционально-структурные вероятностные модели в задачах анализа надежности микропроцессорных систем

• Автор: Даниленко, Иван Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 147 с.

Содержание
Введение

1. Надежность отказоустойчивых вычислительных систем

1.1. Организация отказоустойчивости вычислительных систем.

1.2. Методы анализа надежности вычислительных систем

2. Функциональноструктурный подход к созданию вероятностных моделей оценки показателей надежности отказоустойчивых микропроцессорных систем .мм.

2.1. Моделирование в задачах анализа надежности вычислительных систем.

2.2. Функциональноструктурная модель процессора

2.3. Функциональноструктурная модель памяти

2.4. Функциональноструктурная модель механизмов повышения

отказоустойчивости

2.5. Модель вычислительного процесса.
2.6. Модель отказоустойчивой микропроцессорной системы.
2.7. Организация вычислительного эксперимента.
3. Программная среда функциональноструктурного моделирования
3.1. Назначение и функции программной среды функционально
структурного моделирования
3.2. Проектирование программной среды функциональноструктурного моделирования.
3.3. Реализация программной среды функциональноструктурного моделирования
3.4. Верификация программной среды функциональноструктурного
моделирования.
Выводы.
4. Применение программной среды функциональноструктурного моделирования в задачах анализа надежности отказоустойчивых микропроцессорных систем .
4.1. Отказоустойчивые микропроцессорные системы с двунаправленным и однонаправленным голосованием.
4.2. Отказоустойчивые микропроцессорные системы с различными методами повышения надежности памяти.
Заключение в
Библиографический список использованной литературы
Приложение А. Фрагменты исходных текстов программной среды функциональноструктурного моделирования
Приложение Б. Вероятность безотказной работы отказоустойчивых микропроцессорных систем с двунаправленным и однонаправленным голосованием.
Приложение В. Вероятность безотказной работы
отказоустойчивых микропроцессорных систем с различными методами повышения надежности памяти.
Введение
Актуальность


Разработанная программная среда функционально-структурного имитационного вероятностного моделирования, реализующая основные механизмы выполнения функционально-структурных моделей в составе общей модели отказоустойчивой микропроцессорной системы под управлением базовых средств организации вычислительного эксперимента и обработки его результатов. Разработанные функционально-структурные модели и программные средства моделирования используются в Научно-производственном объединении Прикладной механики (НПО ПМ) имени академика М. Ф. Решетнева, г. Железногорск, для анализа показателей надежности отказоустойчивых бортовых комплексов управления (БКУ) космических аппаратов ретрансляции и связи в процессе их проектирования и последующей эксплуатации. Основные результаты диссертационной работы изложены в отчетах по НИР, выполненных институтом «Кибернетический центр» ТПУ в рамках хозяйственных договоров с НПО ПМ г. Железногорска и используются НПО ПМ при создании БКУ космических аппаратов ретрансляции и связи. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Третьем Российско-Корейском международном симпозиуме по науке и технологии КОЯи8’, г. Новосибирск, Россия, г. Четвертом Российско-Корейском международном симпозиуме по науке и технологии К(ЖШ’, г. Ульсан, Корея, г. Пятом Российско-Корейском л международном симпозиуме по науке и технологии КОЯи8’, г. Россия, г. Третьей окружной конференции молодых ученых Ханты-Мансийского автономного округа «Наука и инновации Ханты-Мансийского автономного округа», г. Сургут, г. По теме диссертационной работы опубликовано статей и тезисов докладов, отчет о НИР. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 4 страницах машинописного текста, включает рисунков, таблиц, а также содержит список литературы из 8 наименований и 3 приложения. Общий объем работы - 5 страниц. Понятие отказоустойчивости вычислительных систем, приведенное в работе [1], является неформальным, но достаточно емким. Можно сказать, что отказоустойчивость обеспечивает жизнеспособность логической машине, ибо ее задачей является возвращение из ошибочных состояний к заданному поведению, что обеспечивает возможность правильной обработки информации. Задача отказоустойчивости - реагировать на возникновение неисправностей и защищать логическую машину от неисправностей физической системы, являющейся ее носителем». Вычислительная система, обладающая свойством отказоустойчивости должна исключать влияние на нормальную работу неисправностей ее компонент, вызванных вредными внешними и внутренними воздействиями. Общие принципы реализации отказоустойчивости и средства, за счет которых она достигается, приведены на рис. Активная отказоустойчивость основывается на разграниченных процессах обнаружения неисправности, определения ее типа и, при необходимости, локализации отказа и реконфигурации системы. Отказы обнаруживаются при помощи средств контроля, локализуются при помощи средств диагностирования и устранятся средствами автоматической реконфигурации системы, которая заключатся в перестройке структуры вычислительных средств системы таким образом, чтобы ее отказавшие части были отстранены от участия в работе. Рис. Способы и средства реализации отказоустойчивости. Пассивная отказоустойчивость заключается в способности системы элиминировать влияние отказов отдельных элементов системы на процесс функционирования. Наиболее распространенным примером пассивно отказоустойчивых систем являются системы, использующие мажоритарные органы. Область применения пассивной отказоустойчивости - системы реального времени, в которых должны быть исключены даже кратковременные перерывы в работе вычислительной системы. В целом, применение активной отказоустойчивости, по сравнению с пассивной, позволяет более эффективно использовать аппаратные средства и, как правило, опирается на специализированную алгоритмическую и программную поддержку. Однако, использование активной отказоустойчивости связано с некоторыми потерями времени при восстановлении системы после отказа, а также, нередко, потерями некоторой части данных. В то же время, применение пассивной отказоустойчивости, позволяет реализовать практически безостановочную работу вычислительной системы и сохранение всей информации.