Способы повышения эксплуатационной надежности эвм

Проанализируем выражение для комплексного коэффициента использования ЭВМ:

 t i   всr   k   пфs

К ^и_к = 

 t i   (вoj  oжj)

С целью его повышения необходимо уменьшить время на:

• восстановление достоверности информации после сбоя всr;

• контроль достоверности информации  k;

• профилактические испытания пфs;

• восстановления работоспособности ЭВМ после отказа (вoj  oжj).

Отсюда, если при проектировании не предусмотреть специальных мер для обеспечения автоматического контроля правильности функционирования ЭВМ, то такой контроль необходимо осуществлять пользователю путем двойного просчета, что ведет к фактическому снижению производительности ВС.

Под контролем в ЭВМ понимаются процессы, обеспечивающие обнаружение ошибок в работе ЭВМ, вызванных отказом или сбоем аппаратуры, ошибкой оператора, ошибкой в программе или другими причинами.

Контроль является одним из самых эффективных средств увеличения надежности и достоверности информации.

Следовательно, для обнаружения ошибок (сбоев и отказов) в момент их возникновения ЭВМ должна быть снабжена системой автоматического контроля и, препятствовать дальнейшему выполнению программы.

Для сокращения потерь времени на восстановление достоверности информации и вычислительного процесса после сбоя всr необходимо иметьавтоматическую систему восстановления вычислительного процесса (например, метод контрольных точек путем повторения выполнения микрокоманды, команды или участка программы, на котором обнаружена ошибка).

Таким образом, система автоматического контроля (САК) и восстановления вычислительного процесса обеспечивают высокую контролепригодность ЭВМ.

Процесс восстановления работоспособности ЭВМ при отказе состоит из следующих процедур:

0. диагностирование и локализация неисправности - поиск неисправности до съемного элемента (ячейки (ТЭЗ), микросхемы). При этом диагностирование и локализация могут быть многоступенчатыми с использованием различных типов тестов по назначению;

1. замена или ремонт неисправного элемента или узла;

2. проверка работоспособности после ремонта.

Основное время занимает поиск неисправности (~60% общего времени восстановления) и требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Следовательно, важнейшим средством повышения ремонтопригодности (снижения вoj) является оснащение ЭВМ средствамиавтоматического диагностирования, которые также сокращают время и труд для проверки работоспособности ЭВМ после ремонта.

Встроенная система автоматического самодиагностированиятакже способствует сокращению времени контроля правильности функционирования ЭВМ и достоверности информации k; при возникновении отказов.

Кроме того, для сокращения времени восстановления ЭВМ при ремонте вoj повышению эксплуатационной надежности способствуетавтоматическая аппаратно-программная система регистрации и сбора данных об отказах и сбоях (возможность предсказания отказов, которые могут возникнуть в ближайшем будущем и досрочно (до возникновения) их устранить).

Выбор периодичности и глубины проведения профилактических работ пфs требует системного подхода, так как увеличение объема и глубины профилактических работ способствует повышению надежности (сокращается число сбоев и отказов между профилактиками), но с другой стороны требует затрат машинного времени и труда. Для повышения проверкопригодности ЭВМ во время проведения профилактических работ ЭВМ должна быть снабжена достаточно мощнойвстроенной и внешней системой диагностирования.

По назначению тесты можно разделить на три группы:

0. проверочные (контролирующие)- предназначены для диагностирования устройств и ЭВМ в целом с целью определения работоспособности ЭВМ;

1. диагностические- предназначены для поиска и локализации места неисправности с точностью до съемного элемента;

2. наладочные - предназначены для измерения каких-либо параметров узлов и устройств ЭВМ, снятия технических характеристик, которые могут измениться в течение эксплуатации и влиять на работоспособность ВС в целом. Например, измерение скорости вращения дисковода, уровней сигналов в контрольных точках, запись констант на сектор, дорожку, диск и проверка правильности его работы и т.д.

Встроенные в ЭВМ и поставляемые с ОС системы автоматического контроля, диагностирования и профилактики используются также при заводской и пусковой наладке, восстановления после ремонта, что ведет к сокращению времени на эти процедуры.

Таким образом, целью курса является изучение аппаратных и программных средств для повышения эксплуатационной надежности ЭВМ и поддержки эксплуатационного обслуживания, обеспечивающих обнаружение, локализацию и устранение неисправностей в ЭВМ и включают:

0. систему автоматического контроля ЭВМ для обнаружения ошибок с вероятностью Р1;

1. систему восстановления достоверности информации и вычислительного процесса после ошибок, включающую:

• средства аппаратно-микропрограммного восстановления;

• средства программного восстановления с вероятностями Р2 и Р3 соответственно;

• систему автоматического диагностирования для поиска и локализации места неисправности, характеризующиеся:

• вероятностью обнаружения неисправностей Р4;

• вероятностью правильной локализации Р5;

• точностью и продолжительностью диагностирования;

• внешние средства диагностирования сменных блоков и ЭВМ в целом с вероятностью обнаружения ошибок Р6 и характеризуется продолжительностью диагностирования;

• систему регистрации и обработки ошибок, возникающих в ходе выполнения вычислительного процесса.