Введение к работе
Актуальность темы диссертаївт. Современное состояние вычислительной техники свидетельствует об интенсивном развитии и внедрении систем распределенной обработки информации. Важним требованием, предъявляемы.! к таким системам, является обеспечение их устойчивости к отказам. Для повышения надежности и отказоустойчивости распределошшх микропроцессорных вычислительных систем (РМВС) особое значение приобретают задачи, направленные на повышение достоверности процессов обнаружошія и поиска нарушений в работе системы. Сложность І*ШС обуславлішает целесообразность их диагностирования на системном уровне. Достоверность работы средств диагности-рования системы в значительной степени зависят ог правильного выбора диагностической модели. Выбор диагностической модели определяется спецификой работы и архитектуры РШЗС.
Анализ сулествуядих Н.1ВС показывает, что средства диагностирования в н:а построены традиционно, диагностирование осуществляется цонтраяизоваїинм способом, внешними по отношению к РШЗС средствами. С практической точки зрения это приемлемо, поскольку подобная стратегия проста в реализации. Однако размерность РМВС (число микропроцессоров) по мере совершенствования технологии увеличивается,и традицлошше подходы уже не удовлетворяют требованиям производительности и надежности диагноза. Поэтому весьма привлекательным является использование ресурсов РМВС для проведе-ппл диагностирования (самодпагностированил). Большинство работ в области системного диагностировали! носят теоретический характер. Практически не разработаны вопросы технологии процессов системного диагностирования.
Таким образом, расширение области применения РМВС, растущие требования к ;сс надежности и отказоустойчивости делают актуальной задачу разработки средств диагностирования с использованием нетрадиционных подходов. При зтем важная роль отводится созданию адекватных моделей, учитыващях спецпфнху функционирования реальных вычислительных систем,
Целью диссертационной работы является разработка новых диагностических моделей РМйС, построенных на основе общей шины; разработка на осново предложенных моделей алгоритмов диагностирования и самодиагностирования системы и использование полученных тас—
ретическнх результатов при создании диагностического обеспечения реальной РМВС.
Методы исследования базируются на применении теории в методов технической диагностики, теории графов, теории множеств, элементов архитектуры ЭВМ.
Научная новизна работы заключается в разработке, обосновании к теоретическом исследовании новых диагностических моделей и методов диагностирования РМВС, направленных на повышение качества и эффективности,их использования. В работе предложены и проанализированы: итерационный метод идентификации (дешифрации) неисправных модулей, принципы организации централизованного и децентрализованного диагностирования; процедура синтеза принципиальной схемы дешифратора синдрома системы, имеющей существенно меньший объем аппаратуры, чем существующие; диагностический граф, ишщий вид дерева, и алгоритм идентификации модуля, находящегося в корне дерева; предложена и рассмотрена общая модель,- формируемая на основе анализа механизма взаимодействия модулей в системе, расширен класс неисправностей модулей, относительно которого решаются доставленные задачи, детально анализируется механизм распространения неисправностей в системе, исследованы и разработаны процедуры диагностирования в классе введенных неисправностей.
Практическая ценность таботц. Все исследования выполнялись с учетом.последующей практической реализации разработок. Результаты диссертационной работы позволяют научно обоснованно решать такие важные.в практике создания диагностического обеспечения распределенных микропроцессорных систем задачи, как:
аппаратная реализация алгоритмов и процедур выявления (дешифрации) неисправных модулей в системе по результатам взаимного тестирования модулей;
построение процедур тестирования модулей, не обладающих проірамшо-аішаратньш средствами проверки других модулей;
-фактическое обоснование модели отказов модулей, учитывающей класс неисправностей, изменяющих техническое состояние модулей в система;
обоснование-и разработка технологии системного диагностирования с использованием предлагаемых в работе методов и средств.
Разработанные методы и алгоритмы, как правило, включают вычислительные процедуры, которые частично реализованы программно.
Это позволяет использовать результаты дассергациояноЯ padom джа создания системного диагностического обеспечения.
Реализация и внедрение розультатов. Получэтша а работе результаты использованы при разработке опытного образца в програшно-го обеспечения процессора телообработкд данша (ПГД), разработшшс-го и ИЗГОТ0ВЛ9ШІ0ГО в соответствии с договором на ОКР "Мультиплексор", шифр "Пакет-Г", # 235 от 01.01.82 г. предприятием ВИИ "Аккорд", г. Черкассы, совместно о НАДО ДВО АН СССР.
Апробация результатов. Материалы диссертационной работы докладывались на:
7 Всесоюзной школе—семинара по внчислительяыа сетям (Ереван, 1985);
Всесоюзном семинаре "Логические метода построения однородных и систолических структур" (Звенигород, 1988);
Зональном семинара "Микропроцессоры в системах контроля в управления" (Пенза, 1987);
семинаре лаборатории технической диагностики Института проблем управления (Москва, 1988);
на семинарах отдела 12 ДВО НИИ "Аргон" (Владивосток, 1988, 1990);
Всесоюзной школе-семинаре "Диагностирование, надежность, неразрушавдий контроль электронных устройств и систем" (Владивосток, 1990).
Публикации. По материалам диссертациснной работы опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и приложения.