Обеспечение отказоустойчивости вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов

• Автор: Градов, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Оглавление
Введение.
Глава 1. Обзор методов обеспечения отказоустойчивости в современных вычислительных системах.

1.1. Основные понятия отказоустойчивости вычислительных систем

1.2. Исследование методов обнаружения ошибок и восстановления функционирования вычислительных систем после обнаружения сбоя.

1.3. Исследование практически реализованных отказоустойчивых вычислительных систем.

Выводы к первой главе.

Глава 2. Исследование архитектуры и особенностей организации отказоустойчивого функционирования вычислительной системы с автоматическим распределением
ресурсов
2.1. Исследование принципов организации вычислительных процессов в системе с автоматическим распределением ресурсов
2.2. Анализ архитектуры и определение роли и задач системы кшггроля и обеспечения отказоустойчивости вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов.
2.3. Параметры надежности вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов.
2.4. Исследование вариантов реализации структуры отказоустойчивого исполнительного
устройства ВСАРР
Выводы ко второй главе
Глава 3. Разработка алгоритмов функционирования системы обеспечения отказоустойчивости вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов.
3.1.Разработка алгоритмов работы системы аппаратного контроля МИУ.
3.2. Разработка алгоритма передачи информации, необходимой для восстановления вычислительного процесса, на исправный модуль МИУ в случае возникновения отказа одного из модулей.
3.3. Разработка алгоритма передачи информации, необходимой для восстановления вычислительного процесса, на исправное МИУ в случае возникновения отказа одного из МИУ.
3.4. Разработка алгоритмов работы системы аппаратного контроля МАП.
3.5. Разработка алгоритма реализации контрольных точек в графе задачи, выполняемой на
Выводы к третьей главе.
Глава 4. Создание аппаратных средств для контроля выполнения операций в макете блока вещественной арифметики ИУ ВСАРР и пересылки сообщений о возникающих неисправностях на машину.
4.1. Анализ современных тенденций развития элементной базы цифровой схемотехники
4.2. Выбор элементной базы и определение конструктивов для реализации макета ВСАРР.
4.3. Инструментальные средства и методика проектирования макета ВСАРР
4.4. Разработка аппаратных средств для контроля выполнения операций в макете блока вещественной арифметики ИУ ВСАРР и пересылки сообщений о возникающих
неисправностях на машину
Выводы к четвертой главе.
Заключение
Литература


Неисправность может вызвать ошибку во внутренних узлах системы, например логическую английский эквивалент . Устойчивая неисправность, приводящиая к нарушению работоспособности ВС называется отказом английский эквивалент i. Понятие неисправности шире понятия неработоспособности, так как отказ может быть частным случаем повреждения. Поэтому повреждения ВС можно делить на несущественные, при которых работоспособность сохраняется, и существенные, являющиеся причиной нарушения работоспособности. Отказы ВС не всегда связаны с их повреждениями. Например, ввод оператором ошибочных исходных данных может привести к получению неверных результатов, то есть к отказу, при этом сама ВС повреждений не имеет. Неисправности объектов могут классифицироваться по многим признакам, например по условиям возникновения, внешним проявлениям, способам обнаружения. В таблице 1. При анализе надежности конкретного объекта классификация его неисправностей позволяет выявить причины неисправности, а значит, найти пути повышения надежности. Следует отметить, что в общей массе неисправностей ВС преобладают сбои, то есть перемежающиеся ошибки. Под сбоем элемента ВС понимается непредусмотренное изменение состояния этого элемента, после которого работоспособность самовосстанавливается или восстанавливается оператором без проведения ремонта. Хотя сбои и рассматриваются как самоустраняющиеся неисправности, для устранения их влияния на вычислительный процесс требуется принятие специальных мер введение дополнительных программ устранения последствий сбоев, дополнительной аппаратуры, вмешательство оператора. Объекты делятся на восстанавливаемые и невосстанавливаемые в зависимости от того, какое решение должно быть принято в случае отказа объекта. Если в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособности объекта в случае отказа по какимлибо причинам признается нецелесообразным или неосуществимым, то такой объект является невосстанавливаемым. В другой ситуации тот же объект может быть восстанавливаемым. Например, ВС, выполняющая научные расчеты, является восстанавливаемой, а ВС, управляющая сложным технологическим процессом, рассматривается как невосстанавливасмая, если перерывы в ее работе недопустимы. Так, отдельные микросхемы и другие детали всегда невосстанавливаемые, а ВС восстанавливаемые. Таблица 1. Классификация неисправностей. Характер изменения основных параметров объекта до момента возникновения неисправности. Скачкообразное изменение одного или нескольких параметров. Внезапно возникающая неисправность. Постепенное изменение одного или нескольких параметров. Постепенно возникающая неисправность. Взанмосвязь неисправностей. Неисправность элемента объекта не обусловлен повреждениями или отказами других элементов объекта. Независимая неисправность элемента. Отказ элемента объекта обусловлен повреждениями или отказами других элемоггов объекта. Зависимая неисправность элемента. Происхождение неисправностей. Нарушение установленных правил и или норм конструирования, несовершенство принятых методов конструирования. Конструкционная неисправность. Нарушение установленного процесса изготовления или ремонта объекта, несовершенство технологии. Производственная неисправность. Нарушение установленных правил и или условий эксплуатации объекта, указанных в спецификации. Эксплуатационная неисправность. Устойчивость неработоспособного состояния характер воздействия неисправности. Неисправность сохраняется устойчиво и не исправляется с применением встроенных средств устранения неисправностей. Отказ. Неисправность возникает однократно, после чего работоспособность восстанавливается с применением встроенных средств устранения неисправностей Однократный сбой. Неисправность одного и того же характера возникает многократно, после чего работоспособность восстанавливается с применением встроенных средств устранения неисправностей. Многократный сбой. Например, для бортовой вычислительной машины искусственного спутника Земли, а так же для интегральных микросхем и других деталей любой ЭВМ наиболее важной является безотказность.