Введение к работе
^уууальдойть дроблены Развитие нетрадиционных , в частностности потоковых архитектур, открывает широкие возможности в области построения высокоэффективных мультипроцессорных вычислительных систем. Потоковые архитектуры позволяют- использовать все вида параллелизма, имеющиеся в задаче, оперативно адаптировать структуру ВС, что создает предпосылки ' для построения высоконадежных систем за счет оперативной реконфигурации структуры и исключения из состава ВС отказавших блоков.
Однако переход к.нетрадиционным ырхигвкяураы связан с рядом пробдем в плане тестового диагностирования, поскольку решение проблем повышения производительности невозможно без дальнейшего совершенствования методов и средств тестового диагностирования, обеспечивающих надежность функционирования средств вычислительной техники.
Сложность и специфический особенности современных вы-числительнных систем, и в частности машин потока данных (ЩЦ) с.их нетрадиционными архитектурами, делает их достро-вериое диагностирование трудноразрешимой задачей. Трудоемкость задачи тестового диагностирования заключается в большой структурной .и функциональной сложности таких объектов диагностирования (ОД) как' МЦЦ и в отсутствии, как прашло, полной информации о структуре и особенностях функционирования ШТД у специалиста-па технической диагностике.
Большинство из разработанных- ранее методов построения проверяющих тестов (ИГ) и тестов поиска дефектов (ТПДІ для функционально - сложных средств ВТ базировались на моделях вычисления ОД, таких как сети Петри, автоматные модели, схемы алгоритмов, теория графов и других.
Эти методы получили широкое развитие для машин с традиционными архитектурами. Для МГЩ основной моделью вычисления является схема потока данных (СПД). СГЩ получила развитие в решении задач моделирования и анализа надежности вычислительных систем, но не была исследована как диагностическая модель ШТД.
- ? -О настоящей работе рассматриваются задачи разработки и исследования методов и средств тестового диагностирования ХЩДі основанных на использовании СПД как (диагностической модели.
Делью диссертационной, работы является исследований и разработка методов и средств тестового диагностирования ЫГО. В соответствии с поставленной целью в работе решается следующие основные задачи:
анализ методов и средств диагностирования многопроцессорных вычислстельных систем, исследование особенностей ШІД как од;-*
- ьыиор формального математического аппаарата;
построение мопрлей дефектов на уровне модели вычисле
ния СПД;
- разработка метода тестового диагностирования МПД.
включающего в себя
анализ вариантов проявления неисправностей на СПД;
исследование способов обнаружения неисправностей н>. СПД;
разработка алгоритмов построения ПТ и ТВД;
оценка полноты й' производительности . построенных тестов;
- разработка структуры"и способов применения специализи
рованных диагностических устройств, ориентированных на обра
ботку больших объемов,параллельных потоков информации.
Предметом исслйпования являются общие принципы организации диагностирования ЩЦ , методы построения проверяющих тестов и тестов поиска дефектов, проектирование и техническая реализация специализированных диагностических средств ориентированных на применение в ЩЦ.
Метод исследования основывается на использовании теории графов .и множеств, теории СПД, а также методов технической диагностики.
' Научная новизна. В результате проведенных исследований получены следующие новые научные результаты:
предложен и обоснован метод диагностирования МПД к уровне модели вычисления СПД;
формализована и исследована задача построения диаг-
ностичеекой модели на СОД. проведена классификация моделей дефектов для определения условия полноты тестов на уровне модели вычисления СПД;- '' .
- установлены основные варианты проявления дефектов' в
виде четырех типов неисправностей на СПД (нарушение живу
чести - зависание, нарушение чистоты графа- мусор, изменение
хода вычисления и искажение результата вычислений) и сформу
лированы условия их обнаружения на Щ и ТПД ,
Практическая ценность работы заключается в следующем: -предложены алгоритмы построения Щ и ТПД для диагностируемых неисправностей.
предложены алгоритмы функционирования и структура диагностического процессора (ДП) в МГЩ для реализации предложенных тестов.
обоснована целесообразость применения в составе ДП специализированного диагностического средства - конвейерного сигнатурного анализатора (КСА).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:
7-й Всесоюзной школе - семинаре "Распараллеливание обработки информации", г.Львов, 1989 г.;
XI Всесоюзном совещании по проблемам управления -Ташкент, 1989. - С. 248 - 249.;
научно-технических конференциях профэссорско - лрепо-давательского состава-ЛЭТИ им.В.И. Ульянова (Ленина), 1989-91 гг.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 4 печатных работы, в том числе получено одно аварские свидетельство.
Внедрение результатов работы. Теоретические и практические результаты использовались в хоздоговорных НИР кафедры ВТ в 1989 - 90 Г1\
Структура и 'объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка литературы, включающего 118 наименований. Основная часть работы изложена на 130 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 44 рисунка, 3 таблицы.