Спосіб виявлення невизначеностей при самотестуванні багатопроцесорних систем

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorМорозов, Костянтин Вячеславович
dc.contributor.authorРоманкевич, Олексій Віталійович
dc.date.accessioned2024-08-19T09:33:50Z
dc.date.available2024-08-19T09:33:50Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність 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.
dc.description.abstractotherRelevance of the topic. One of the most important tasks of building computer engineering tools is the need for high reliability. Among such tools, multiprocessor control systems for complex objects, such as aircraft, require special attention. Multiprocessor systems allow you to simultaneously solve the problems of ensuring both high performance and the required level of reliability. With regard to reliability, the required level in modern multiprocessor systems is achieved by making them fault-tolerant. Among the tasks to be solved in this case, a special place is occupied by the task of organising processor inter-testing, since it is the self-testing of processors that affects both the reliability and the speed of the system. Thus, the tasks of organising processor interconnection testing in multiprocessor systems are and will continue to be relevant. The object of research is the process of interconnecting processors in fault-tolerant multiprocessor systems. The subject of the study is methods and means of determining the state of both individual processors and the system as a whole for fault-tolerant multiprocessor systems with circuits architecture. The objective is to develop an improvement of the method of reducing the number of processor interchecks and to investigate the possibility of uncertainties in determining the state of individual processors based on a comparative analysis of known methods of organising processor interchecks in fault-tolerant multiprocessor systems. Research methods. The methods used in this work are the methods of analysing the results of processor inter-testing and estimating the number of inter-tests, methods of mathematical logic, graph theory, and probability theory. The scientific novelty of the work is as follows. A method for reducing the number of processor interchecks in a fault-tolerant multiprocessor system with a circulator architecture with two input and two output links is improved by analysing the system behaviour under different jumps and different locations of healthy and faulty processors. It is proved that there are situations when the number of processors whose state is uncertain exceeds the known estimate and the conditions under which this is possible are identified. Practical value of the results. The approach to organising inter-testing of processors in a fault-tolerant multiprocessor system considered in this paper allows reducing the number of inter-tests to 2n with a possible risk of uncertainties. As a result of the research, we propose an algorithm for determining all possible uncertainties and give recommendations for their elimination. In general, this allows the system developer to reduce the time of system self-testing. Given the fact that such self-testing is performed continuously, it can be argued that system performance increases. Testing of the work. The results of the work were presented at the conferences for undergraduate and graduate students ПМК-23 and ПМК-24, as well as in the article ‘Метод зменшенні кількості взаємоперевірок при самотестуванні багатопроцесорних систем’ in the scientific and technical journal ‘РАДІОЕЛЕКТРОННІ І КОМП'ЮТЕРНІ СИСТЕМИ’ № 4(88), Kharkiv. Structure and scope of the work. The work consists of an introduction, 3 chapters and conclusions. The introduction gives a general description of the work, formulates the purpose, defines the scientific novelty and practical value of the results. The first section assesses the current state of the problem of improving the reliability of multiprocessor control systems for complex objects, justifies the relevance of the topic and the choice of research direction, and describes the limitations of modern research methods, in particular, using various fault models. The second section presents the known results in the field of organising processor inter-testing in fault-tolerant multiprocessor systems, analyses the capabilities of the corresponding methods when applied to the architecture of circuits, identifies the shortcomings of organising self-testing of such systems, justifies the choice of the method for minimising the number of inter-tests and proposes its modification. The third section is devoted to the description of the algorithm and software product that allows simulating test experiments with systems with circuits architecture with different arrangement of faulty and faulty processors, which allows detecting uncertainties. The conclusions summarise the main findings of the research. The paper consists of 94 pages, 3 appendices and a list of 12 references. The paper contains 40 figures.
dc.format.extent86 с.
dc.identifier.citationРоманкевич, О. В. Спосіб виявлення невизначеностей при самотестуванні багатопроцесорних систем : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Романкевич Олексій Віталійович. – Київ, 2024. – 86 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/68311
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.subjectбагатопроцесорні системи
dc.subjectвзаємотестування процесорів
dc.subjectвідмовостійкість
dc.subjectциркулянт.
dc.subjectmultiprocessor systems
dc.subjectprocessor inter-testing
dc.subjectfault tolerance
dc.subjectcircular graphs
dc.subject.udc004.05
dc.titleСпосіб виявлення невизначеностей при самотестуванні багатопроцесорних систем
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Romankevich_O_V_magistr-.docx
Розмір:
174.72 KB
Формат:
Microsoft Word XML
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (СПСКС)
Магістерські роботи