Спосіб організації тестового експерименту по встановленню стану процесорів системи
| dc.contributor.advisor | Романкевич, Віталій Олексійович | |
| dc.contributor.author | Білих, Олександр Сергійович | |
| dc.date.accessioned | 2022-01-19T09:57:36Z | |
| dc.date.available | 2022-01-19T09:57:36Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.abstracten | Actuality of theme. In today's world, the problems of automating processes and reducing the participation of people in them are becoming more common. People have limited time, their own energy resources, emotional state. In addition, previously it was impossible to do both monotonous and innovative tasks of the same type. Thus, full or partial automation of tasks becomes more and more important. The main element for this is the control system. Such systems are increasingly being built from multiple microprocessors, which allows you to more efficiently solve problems by distributing them among processors. Along with the transition to multiprocessor systems, the problem of reliability of such systems has become more acute. Failure of the control system can lead to losses of all kinds: material, financial, environmental, intellectual and others. In addition, it can threaten the lives and health of people, the security of cities, countries, etc. Examples of this are vehicles (airplanes, trains), power plants, factories, spacecraft, military equipment, etc. The control systems of such systems must be as reliable as possible, for which they can be built on so-called fault-tolerant multiprocessor systems. One of the most important theme in the design of reliable system is solving the problem of self-diagnosis of the system. A popular model for the organization of cross-testing is the Preparate-Metze-Chen model (PMC model), which is based on a sequence of cross-checks of processors. According to the PMC model, a formal method has been developed to determine the states of processors with arbitrary communication topologies. Using this method, you can conduct test experiments on models of multiprocessor systems. Thus, finding a way to organize such test experiments to determine the state of multiprocessor system processors allows you to evaluate the topologies of multiprocessor systems, compare them and investigate the generated sets of topologies for given system’s parameters. The aim of the research. To propose a way to organize test experiments in multiprocessor systems that have an arbitrary topology, and on the basis of a formal method to determine the states of processors of systems, develop appropriate software and conduct a series of test experiments. The object of research is the process of testing multiprocessor systems. The subject of research is the methods of self-diagnosis of multiprocessor systems Research methods: methods of testing multiprocessor systems, methods of organizing self-testing experiments, methods of algorithm theory and programming. Scientific novelty. A method for organizing and performing test experiments in multiprocessor systems with arbitrary topologies is proposed. Software has been developed on the basis of a formal method for determining the state of multiprocessor system processors, which is based on the PMC model. The correctness of the described formal method in the framework of the conducted experiments is confirmed in the work. The practical value is in the use of the proposed method in the organization of experiments: to determine the optimal parameters of system when generating and comparing the characteristics of a large number of different topologies of multiprocessor systems both within the number of failed system processors faulty processors, in which the result of self-testing is not guaranteed to be correct. In addition, when performing experiments, it is possible to obtain new hypotheses and find ways to confirm them. Approbation of dissertation results. The main provisions and results of the work were presented at the scientific conference "XIV scientific-practical conference of undergraduates and graduate students of AMC-2021 of the Faculty of Applied Mathematics". Publications. The results of the dissertation are presented in scientific works, including: - XIV scientific-practical conference of undergraduates and graduate students of AMC-2021 of the Faculty of Applied Mathematics; - XII International Scientific and Practical Conference of Young Scientists "Information Technology: Economics, Technology, Education 2021". Structure and scope of work. The master's dissertation is executed on 80 sheets, it contains the list of references to the used sources from 20 names. The paper presents 7 figures, 8 tables. The work consists of an introduction, four chapters and conclusions. The introduction presents the general characteristics of the work, the prerequisites for its implementation, its relevance and objectives. The first section gives the basic definitions of multiprocessor systems, studies their structures and methods of testing. In the second section the comparative analysis of methods of testing of multiprocessor systems is carried out, the choice of a subject of research is proved and the formal method of definition of a condition of processors of multiprocessor system is described. The third section substantiates the choice of tools for software development, describes the main modules and functions of the developed software, data structures and data storage models. Algorithm for determining the maximum multiplicity of system diagnosing, algorithm for testing the system for the ability to self-test for a given number of faulty processors, algorithms for mutual testing of processors, a general algorithm for testing experiments using developed software. The fourth section of the explanatory note tested the developed software, tested the performance of the proposed method of organizing a test experiment for various input parameters of multiprocessor systems, and gave examples of using the method and software to analyze, compare and study the ability of multiprocessor systems to self-test. | uk |
| dc.description.abstractuk | Актуальність теми. В сучасному світі все поширенішими стають проблеми автоматизації процесів та зменшенню участі в них людей. Люди мають обмеженість в часі, власних енергетичних ресурсах, емоційному стані. До того ж, раніше неможливо було робити одночасно і однотипні монотонні задачі, і інноваційні. Таким чином, все більшої актуальності набуває повна або часткова автоматизація задач. Основним елементом для цього є системи керування. Такі системи все частіше конструюються з декількох мікропроцесорів, що дозволяє більш ефективно вирішувати задачі, розподіляючи їх між процесорами. Разом із переходом до багатопроцесорних систем, більш гострою стала проблема надійності таких систем. Відмова керуючої системи може призвести до збитків всіх видів: матеріальних, фінансових, екологічних, інтелектуальних та інших. Крім того, це може погрожувати життю та здоров’ю людей, безпеці міст, країн, тощо. Прикладами цього є транспортні засоби (літаки, потяги), електростанції, заводи, космічні апарати, військова техніка, тощо. Системи керування таких систем повинні бути максимально надійними, для чого можуть бути побудовані на так званих відмовостійких багатопроцесорних системах (ВБС). Одним з актуальних та ключових питань в проєктуванні ВБС є вирішення проблеми процесу самодіагностування системи. Популярною моделлю організації взаємного тестування є модель Препарати-Метца-Чена (ПМЧ-модель), що базується на послідовності взаємних перевірок процесорів ВБС. За ПМЧ-моделлю, був розроблений формальний метод, який дозволяє визначати стани процесорів з довільною топологією зв’язку. Користуючись цим методом, можна проводити тестові експерименти над моделями багатопроцесорних систем. Таким чином, знаходження способу організації таких тестових експериментів з визначення стану процесорів багатопроцесорної системи дозволяє проводити оцінку топологій багатопроцесорних систем, виконувати їх порівняння та досліджувати згенеровані множини топологій для заданих параметрів БС. Мета дослідження. Запропонувати спосіб організації тестових експериментів у багатопроцесорних системах, які мають довільну топологію, та на основі формального методу визначати стани процесорів таких систем, розробити відповідне програмне забезпечення та провести ряд тестових експериментів. Об’єктом дослідження є процес тестування багатопроцесорних систем. Предметом дослідження є методи організації самодіагностування багатопроцесорних систем Методи дослідження: методи тестування багатопроцесорних систем, методи організації експериментів самотестування БС, зметоди теорії алгоритмів та програмування. Наукова новизна. Запропоновано спосіб організації і виконання тестових експериментів у багатопроцесорних системах з довільними топологіями. Розроблено програмні засоби на базі формального методу визначення стану процесорів багатопроцесорної системи, що побудовано на основі ПМЧ-моделі. В роботі підтверджено коректність описаного формального методу в рамках проведених експериментів. Практична цінність полягає у використанні запропонованого способу при організації експериментів: для визначення оптимальних параметрів БС при генерації та порівнянні характеристик великої кількості різних топологій багатопроцесорних систем як в межах кількості процесорів системи, що відмовили, при якому система може бути однозначно самодіагностовано, так і для такої кількості несправних процесорів, при якій результат самотестування не гарантовано вірний. Окрім цього, при виконанні експериментів можливо отримання нових гіпотез та пошук шляхів їх підтвердження. Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати роботи представлено на науковій конференції «XIV науково-практична конференція магістрантів та аспірантів ПМК-2021 факультету прикладної математики». Публікації. Результати дисертації викладено в наукових працях, у тому числі: - XIV науково-практична конференція магістрантів та аспірантів ПМК-2021 факультету прикладної математики; - XІI міжнародна науково-практична конференція молодих вчених “Інформаційні технології: економіка, техніка, освіта 2021” (НУБіП). Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація виконана на 80 аркушах, вона містить перелік посилань на використані джерела з 20 найменувань. У роботі наведено 7 рисунків, 8 таблиць. Робота складається з вступу, чотирьох розділів та висновків. У вступі представлена загальна характеристика роботи, передумови до її виконання, її актуальність та завдання. У першому розділі даються основні визначення багатопроцесорних систем, вивчаються їх структури та методи їх тестування. У другому розділі проведено порівняльний аналіз методів тестування багатопроцесорних систем, обґрунтовано вибір тематики дослідження та описано формальний метод визначення стану процесорів багатопроцесорної системи. В третьому розділі обґрунтовано вибір інструментів для розробки програмного засобу (ПЗ), описано основні модулі та функції розробленого ПЗ, структури даних та моделі збереження даних.. Крім цього, в розділі описано основні алгоритми та організації тестових експериментів їх реалізації в ПЗ, а саме: алгоритм визначення максимальної кратності діагностованості БС, алгоритм перевірки системи на здатність до самотестування при заданій кількості несправних процесорів, алгоритми взаємного тестування процесорів, а також загальний алгоритм проведення тестового експерименту з використанням розробленого ПЗ. В четвертому розділі пояснювальної записки проведено тестування розробленого програмного засобу, перевірено працездатність запропонованого методу організації тестового експерименту для різних вхідних параметрів багатопроцесорних систем, а також наведено приклади використання методу та ПЗ для аналізу, порівняння та дослідження здатності багатопроцесорних систем до самотестування. | uk |
| dc.format.page | 90 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Білих, О. С. Спосіб організації тестового експерименту по встановленню стану процесорів системи : магістерська дис. : 123 Комп’ютерна інженерія / Білих Олександр Сергійович. – Київ, 2021. – 90 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/45946 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | багатопроцесорні системи | uk |
| dc.subject | самотестування багатопроцесорних систем | uk |
| dc.subject | multiprocessor systems | uk |
| dc.subject | self-testing of multiprocessor systems | uk |
| dc.subject.udc | 519.718 | uk |
| dc.title | Спосіб організації тестового експерименту по встановленню стану процесорів системи | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- Bilyh_magistr.docx
- Розмір:
- 530.97 KB
- Формат:
- Microsoft Word XML
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.1 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: