計(jì)算機(jī)是由硬件系統(tǒng)(hardware system)和軟件系統(tǒng)(software system)兩部分組成的。傳統(tǒng)電腦系統(tǒng)的硬體單元一般可分為輸入單元、輸出單元、算術(shù)邏輯單元、控制單元及記憶單元，其中算術(shù)邏輯單元和控制單元合稱中央處理單元(Center Processing Unit,CPU)。

　　今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的是: 關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性技術(shù)分析的論文,具體內(nèi)容如下,希望能幫助到大家!

　　關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性技術(shù)分析

　　隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電腦作為新時(shí)代技術(shù)革新的重要組成部分，它所具有的穩(wěn)定性、可靠性對(duì)信息化社會(huì)的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。

　　1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性技術(shù)的相關(guān)分析

　　所謂的系統(tǒng)可靠性，說(shuō)的是電腦系統(tǒng)在一定的時(shí)間范圍內(nèi)、限定性的條件之下所能產(chǎn)生功能多少的一種能力。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性無(wú)非是受到內(nèi)外部環(huán)境和相關(guān)因素的影響。具體來(lái)說(shuō)：第一個(gè)就是由構(gòu)成系統(tǒng)的器件形成的內(nèi)部穩(wěn)定性，也就是內(nèi)部因素;第二，器件的毀損會(huì)引發(fā)永久性系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。另外，像震動(dòng)、溫度、操作不當(dāng)?shù)韧獠恳蛩貏t會(huì)導(dǎo)致暫時(shí)性系統(tǒng)故障的出現(xiàn)，即外部環(huán)境。根據(jù)不同的情況，我們應(yīng)當(dāng)合理分析，并采取有針對(duì)性的措施來(lái)保障系統(tǒng)的安全性、可靠性。

　　1.1 容錯(cuò)和避錯(cuò)

　　在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，容錯(cuò)與避錯(cuò)兩種手段能夠有效地提升系統(tǒng)可靠性。若想要盡可能地降低發(fā)生系統(tǒng)故障的可能性并彌補(bǔ)器件自身的漏洞，就可以選用避錯(cuò)法的方式。具體來(lái)說(shuō)就是采用更高質(zhì)量的材質(zhì)，在保證科學(xué)、嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督與管控的前提下，形成一個(gè)更加良好的工作環(huán)境的過(guò)程。然而，通常由于高質(zhì)量器本文由論文聯(lián)盟http://www.LWlM.cOm收集整理件價(jià)格昂貴、成本費(fèi)用較高等自身特點(diǎn)，加上其極為有限的生存環(huán)境，久而久之便會(huì)在無(wú)形之中削減計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠程度。此外，關(guān)于容錯(cuò)的基本理念，就是借助外部資源的剩余以屏蔽故障的影響。

　　1.2 硬件的冗余

　　現(xiàn)階段我們一般會(huì)選取容錯(cuò)的方式來(lái)提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。一般情況下，我們會(huì)分析冗余結(jié)構(gòu)并想辦法使系統(tǒng)硬件出現(xiàn)適度冗余。雙機(jī)結(jié)構(gòu)是近來(lái)被廣泛地應(yīng)用于實(shí)際操作當(dāng)中的一種手段。它主要包括微同步、一備一用和任務(wù)分組。首先，是僅僅依靠一個(gè)主機(jī)來(lái)輸出控制、第二個(gè)主機(jī)在同一任務(wù)級(jí)上行使相同任務(wù)的微同步，其反饋內(nèi)容經(jīng)由通訊口傳遞到主機(jī)，進(jìn)而同運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行比較，若不一致則采取出錯(cuò)分析，某種意義上起到了一種管控作用;其次，主機(jī)處理任務(wù)，備機(jī)備用的方法。如果主機(jī)被檢測(cè)出問(wèn)題，那么備機(jī)將會(huì)被緊急啟用，立刻投入到工作中，然后進(jìn)行主機(jī)的脫機(jī)維護(hù)處理。最后，任務(wù)分組這種特殊形式，相比其他手段具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)，不光能夠令資源被合理利用，也能使系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加順暢，進(jìn)一步提升可靠性。比如塔機(jī)遙控系統(tǒng)，我們可以進(jìn)行對(duì)其兩種不同形態(tài)故障的可靠性分析，基本情況如下所示：

　　1.2.1 永久性故障

　　在這里，本文主要針對(duì)一備一用和任務(wù)分組兩種方式進(jìn)行詳細(xì)的剖析。第一，一備一用在系統(tǒng)流暢運(yùn)作時(shí)轉(zhuǎn)變成單工模式。若其中任何一個(gè)芯片或組成構(gòu)造出現(xiàn)故障，那么整個(gè)系統(tǒng)將陷入永久癱瘓的狀態(tài)。第二，因?yàn)榭紤]到任務(wù)分組沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)重組的功能，所以說(shuō)對(duì)某特定的控制任務(wù)來(lái)講，針對(duì)其系統(tǒng)信息管理這一重要階段來(lái)說(shuō)，依舊依照上述方法，即悲觀模型的處理方式，并且各個(gè)芯片之間依然是相互串聯(lián)的關(guān)系。

　　1.2.2 暫時(shí)性故障

　　首先，還是對(duì)一用一備的方式進(jìn)行探究。如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生暫時(shí)性故障，那么我們可以經(jīng)由有關(guān)程序進(jìn)行屏蔽。頂部串聯(lián)的三個(gè)芯片出現(xiàn)暫時(shí)性故障時(shí)，可以依賴下方的HC251芯片進(jìn)行檢驗(yàn)。但是此芯片無(wú)法屏蔽87C51芯片上出現(xiàn)的錯(cuò)誤。所以暫時(shí)性故障可靠性模型比永久性故障展現(xiàn)的更為復(fù)雜一些。在塔機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，由于系統(tǒng)元件的損耗以及運(yùn)作時(shí)間的增加、系統(tǒng)性能不夠穩(wěn)定等因素的影響，我們可以直接得出結(jié)論：失效率隨著時(shí)間增加而不斷上升。其次，任務(wù)型方法。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的雙87C51芯片經(jīng)由幾個(gè)不同的HC251芯片，采用相同的信號(hào)作為任務(wù)操作的輸入源，然后經(jīng)串行復(fù)核的方式對(duì)具體結(jié)果進(jìn)行審查，若結(jié)果無(wú)差異的話，則在最后環(huán)節(jié)送至87C51芯片進(jìn)行輸出校檢。微同步方式在此不再贅述。

　　2 提高軟件可靠性的幾種可行性方法

　　如果僅憑借硬件冗余的方式想要提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，形式過(guò)于單一，而且難度不小。尤其是對(duì)于應(yīng)用條件、使用范圍、成本開(kāi)銷(xiāo)等一系列因素，通常情況下它們是無(wú)法僅僅依靠冗余硬件的添加來(lái)達(dá)到提升可靠性的目的的。所以，提升軟件的可利用性成為了亟待解決的問(wèn)題。實(shí)際情況中，我們可以著重考慮一下幾種方式。

　　2.1 指令信號(hào)冗余

　　它是指在某些較為重要的位置插入特定的單字節(jié)指令，或者把一些有效的指令信息進(jìn)行復(fù)寫(xiě)，并且讓相應(yīng)程序自動(dòng)走向正軌。

　　2.2 攔截技術(shù)

　　把某些處于非正常狀態(tài)的程序指向特定地方，然后針對(duì)出錯(cuò)的地方進(jìn)行重點(diǎn)處理的方法就叫做攔截。一般來(lái)說(shuō)都是借助軟件漏洞來(lái)攔截相關(guān)程序，步驟為：適當(dāng)計(jì)劃陷阱，再將其安置于合理的地方。

　　2.3 軟件“看門(mén)狗”技術(shù)

　　一旦亂飛的程序進(jìn)入到一個(gè)死循環(huán)階段，一般使用“看門(mén)狗”技術(shù)實(shí)現(xiàn)程序分離。定期檢測(cè)這些程序運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度，如果程序循環(huán)的時(shí)長(zhǎng)大于最大限度，那么我們就大膽地按照“死循環(huán)”進(jìn)行出錯(cuò)處理。

　　2.4 系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位

　　選取等長(zhǎng)度的時(shí)間差或者依照某些外部因素來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位功能。每當(dāng)系統(tǒng)成功復(fù)位之后，系統(tǒng)便會(huì)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作，之后進(jìn)入到睡眠階段，以備下回復(fù)位。這一系列信息技術(shù)均可以有效解決計(jì)算機(jī)死機(jī)等系統(tǒng)漏洞。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　總而言之，若想要進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性，最好依照系統(tǒng)確定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、成本費(fèi)用等有關(guān)技術(shù)，來(lái)獲得更高的可靠性和穩(wěn)定性。