Спосіб виявлення невизначеностей при самотестуванні багатопроцесорних систем
Ескіз недоступний
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Однією з важливіших задач побудови засобів комп’ютерної інженерії є потреби високої надійності. Серед таких засобів особливої уваги вимагають багатопроцесорні системи управління складними об’єктами, наприклад, літаками. Багатопроцесорні системи дозволяють одночасно вирішувати задачі забезпечення як високої швидкодії, так і потрібного рівня надійності. Щодо надійності, то необхідний рівень у сучасних багатопроцесорних системах досягається шляхом побудови їх їх відмовостійкими. Серед задач, які при цьому потрібно вирішувати особливе місце займає задача організації взаємотестування процесорів, оскільки саме самотестувння процесорів впливає як на надійність, так і на швидкодію системи. Отже задачі організації взаємотестування процесорів у багатопроцесорних системах є і надалі будуть актуальними.
Об’єктом дослідження є процес взаємотестування процесорів у відмовостійких багатопроцесорних системах.
Предметом дослідження є методи та засоби визначення стану як окремих процесорів, так і системи в цілому для відмовостійких багатопроцесорних систем з архітектурою циркулянтів.
Мета роботи полягає в наступному: на основі порівняльного аналізу відомих методів організації взаємотестування процесорів у відмовостійких багатопрцесорних системах розробити вдосконалення методу зменшення кількості взаємоперевірок процесорів та дослідити можливість виникнення невизначеностей при встановленні стану окремих процесорів.
Методи дослідження. В роботі використовуються методи аналізу результатів взаємотестування процесорів та оцінки кількості взаємоперевірок, методи математичної логіки, теорії графів, теорії ймовірностей.
Наукова новизна роботи полягає у наступному.
Вдосконалено метод зменшення кількості взаємоперевірок процесорів у відмовостійкій багатопроцесорній системі з архітектурою циркулянта з двома вхідними та двома вихідними зв’язками за рахунок аналізу поведінки системи при різних скачках та різному розташуванні справних та несправних процесорах. Доведено, що існують ситуації, коли кількість процесорів, стан яких невизначено, перевищує відому оцінку та виявлено умови, при яких це можливо.
Практична цінність результатів роботи.
Підхід до організації взаємотестування процесорів у відмовостійкій багатопроцесорній системі, що розглядається в роботі дозволяє зменшити кількість взаємотестувань до 2n при можливому ризику виникнення невизначеностей. В результаті виконаних досліджень пропонується алгоритм встановлення всіх можливих невизначеностей і даються рекомендації щодо їх ліквідації. Взагалі це дає розробнику системи зменшити час самотестування системи. Враховуючи той факт, що таке самотестування виконується постійно, можна стверджувати, що збільшується продуктивність системи.
Апробація роботи. Результати роботи були представлені на конференціях для магістрантів та аспірантів ПМК-23 та ПМК-24, а також у статті «Метод зменшенні кількості взаємоперевірок при самотестуванні багатопроцесорних систем» у науково-технічному журналі «РАДІОЕЛЕКТРОННІ І КОМП'ЮТЕРНІ СИСТЕМИ» № 4(88), Харків.
Структура та обсяг роботи. Робота складається з вступу, 3-х розділів та висновків.
У вступі дається загальна характеристика роботи, формулюється мета, визначається наукова новизна та практична цінність одержаних результатів.
У першому розділі проводиться оцінка сучасного стану проблеми підвищення надійності багатопроцесорних систем управління складними об’єктами, обгрунтовано актуальність теми та вибір напрямку досліджень, описуються обмеження сучасних методів досліджень, зокрема з використанням різних моделей несправностей.
У другому розділі наводяться відомі результати в області організації взаємотестування процесорів у відмовостійких багатопроцесорних системах, аналізуються можливості відповідних методів при застосуванні до архітектури циркулянтів, визначаються недоліки організації самотестування таких систем, обґрунтовується вибір методу мінімізації числа взаємоперевірок і пропонується його модифікація.
Третій розділ присвячується опису алгоритму та програмного продукту, який дозволяє виконувати моделювання проведення тестових експериментів з системами з архітектурою циркулянтів з різним розташуванням справних і несправних процесорів, що дозволяє виявляти невизначенності.
У висновках наводяться основні досгнення проведених досліджень.
Робота виконана на 94 аркушах, містить 3 додатки та список використаних джерел з 12 найменувань. У роботі наведено 40 рисунків.
Опис
Ключові слова
багатопроцесорні системи, взаємотестування процесорів, відмовостійкість, циркулянт., multiprocessor systems, processor inter-testing, fault tolerance, circular graphs
Бібліографічний опис
Романкевич, О. В. Спосіб виявлення невизначеностей при самотестуванні багатопроцесорних систем : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Романкевич Олексій Віталійович. – Київ, 2024. – 86 с.