Виды контроля ЭВМ. Достоинства и недостатки

Виды контроля ЭВМ. Достоинства и недостатки

1.Аппаратный

Использование дополнительного оборудования, работает независимо от программы, которая обеспечивает автоматический контроль. Избыточность аппаратная и информационная.

+ не снижается производительность

- дополнительные затраты на оборудование

2.Программный

Используется специальная команда или тест. Избыточность программная и временная.

+ не требуется дополнительное оборудование

- снижается производительность

3.Микропрограмма

Осуществляется на уровне микроопераций

+ более детальный контроль до уровня элемента

- сложность разработки микротестов

4.Комбинированные

Сочетание разных видов контроля.

Методы аппаратурного контроля

Контроль сумматоров

Сумматоры контролируются:

· По модулю 2 – основан на предсказании четности результата и используется контроль соотношения. Недостаток: не обнаруживается четность ошибки, переносов, сложность контроля переноса. Практически не используется.

· По модулю 3 – на предсказании остатка результата по модулю 3. Обнаруживает большой процент ошибок, схема реализуется с помощью сумматора по модулю 3.

· Дублирование – на одновременной работе двух сумматоров и на последующем поразрядном сравнении результатов. Достоинство: обнаруживаются все ошибки. Недостаток: большой объем оборудования.

Контроль счетчиков

Контроль аналогичен сумматорам, при этом предыдущее состояние счетчика считается первым, а второе всегда =1.

Контроль комбинационных схем

Комбинационная схема – схема, построенная на логических элементах, в которой определяется комбинация входных сигналов в каждый момент времени соответственно определенной комбинации выходных сигналов.

Используется в устройстве управления. Дублирование.

Контроль дешифраторов

Дешифратор – комбинационная схема, в которой определяется комбинация входных сигналов соответствующих единичным сигналам только на одном выходе.

+ уменьшение количества оборудования, обнаружение отсутствия нулей и наличие двух 1

- не обнаруживает четные ошибки.

Тестовый контроль процессора и памяти

Тестовый контроль процессора

Выполняется на постоянных и переменных кодах.

Постоянный – тесты рассчитаны на выполнение определенных примеров, заранее известных, по результатам которых можно сделать вывод о правильной работе проверяемых устройств.

+ проверка с заданной степенью сложности

- большой объем тестов, памяти, трудности в подборе примеров.

Переменный – значение операндов задаются генератором случайных чисел, и проверка выполняется косвенным путем аналогично счету.

+ назначается объем тестов и требование памяти, более реальные режимы работы

- не гарантирует проверка всего оборудования, тесты более длительные.

Тесты ОП

1. Все 0, все 1

Во все ячейки последовательно производит запись 0 или 1, после чего считывается и проверяется. Проверяет min и max токовые нагрузки.

2. Адресный код

В каждую ячейку записывается код ее собственного адреса. Проверяет правильность дешифратора адреса.

3. Шахматный код

В первую ячейку 55, во вторую AA и т.д., что соответствует шахматному расположению 0 и 1. Взаимовлияние ячеек.

4. Бегущие 1 (0)

В первую ячейку записываются все 1 (0), в остальные наоборот, затем выполняется перезапись из первой ячейки во все остальные последовательно с проверкой записей во всех ячейках. Проверяет усилитель записи/считывания, т.к. перемещает 1 на фоне 0 и наоборот создает условия работы для усилителей.

5. Долбление

Во все ячейки записывается тестовая информация, после произведения многократного считывания по каждому адресу с проверкой по всем другим. Повторяется при домене на инверсный код. Способность ячеек выдерживать многократное обращение по считыванию.

Уровни контроля ЭВМ

Любая ЭВМ предусматривает 4 уровня контроля:

1. Логический – контроль с помощью аппаратных средств, использует различные виды, действует автоматически во время решения задач;

2. Функциональный – микропрограммные и программные средства, позволяет проконтролировать правильность функционирования отдельных устройств, также на этом уровне используются охранные таймеры, которые проверяют собственно процессор. Таймер – внешний по отношению к процессору счетчик, работающий в режиме вычитания. В определенный момент времени процессор перезапускает его (никогда не равен 0);

3. Системный уровень – действует на уровне ОС и обеспечивает защиту памяти и защиту по привилегиям, исключает неправильное обращение к памяти;

4. Пользовательский – с помощью различных утилит и диагностических средств.

Наличие много уровневой системы контроля, позволяет своевременно определить или исключить появление ошибки в вычислениях, т.е. обеспечить достоверность обработки информации.

Восстановление после сбоев

Сбой – кратковременный самоустраняющийся отказ, связанный с влиянием внешних факторов.

Восстановление может осуществляться:

· Маскирование ошибки – исправление ошибки с помощью корректирования методов или решение о возможности продолжения вычислительного процесса с какой-то доли ошибки;

· Повторение операции – если ошибка была случайной и может выполняться на уровне команд, операции, микропрограмм и т.д. Если повторение неуспешное, то выполняется возврат к контрольной точке;

· Контрольная точка – некоторая точка в вычислительном процессе, для которой в программе сохраняется промежуточное вычисление, и ей передается управление;

· Программный рестарт – повторный запуск программы, если ошибка была обнаружена на пользовательском уровне.

Наиболее предпочтительными являются маскировочный и повторение.

Сборка ПК

Подготовка к сборке:

· Выбрать место для установки компьютера;

· Провести необходимые провода;

· Приобрести необходимые инструменты.

При сборке:

· Надеть антистатический браслет;

· Внимательно изучить схему подсоединения;

· Не наносить много термопасты;

· Не прилагать большого усилия при установке плат;

· Начать установку плат с более низкого профиля;

· Закрывать все защелки;

· Проверить качество соединение разъемов;

· Если остались неиспользованные кабели, аккуратно уложить их.

Последовательность сборки:

1. Установить в соответствии отверстия на материнской плате;

2. Положить плату на картон;

3. Изучить положение внешних разъемов;

4. Установить переключатели;

5. Вставить процессор;

6. Опустить зажим вниз;

7. Установить механические крепления радиатора;

8. Подключить кабель процессорного питания;

9. Установить модули памяти;

10. Установить материнскую плату;

11. Подключить разъем блоки питания;

12. Подключить к системной плате индикаторы и кнопки;

13. Закрепить накопители;

14. Подключить интерфейсные кабели;

15. Подключить к накопителям разъемы питания;

16. Установить дополнительные карты;

17. Проверить.

Аномалии напряжения питания

· Внезапное отключение питания – падение напряжения до 0, это может привести к повреждению файлов;

· Понижение напряжения питания – наиболее опасно, вызывается повышенной нагрузкой в сети;

· Выход величины напряжения питания за пределы (зависание, ошибки доступа к ОП, повреждение файлов на жестком диске), а так же возможно повреждение самого блока питания ПК, так как при понижении напряжения увеличивается ток, что приводит к перегреву блока питания и выходу из строя;

· Импульсы и пики напряжения. Импульсы – небольшое повышение напряжения, которые имеют место в течение длительного времени (обычно более секунды), что так же приводит к перегреву питания и выходу из строя. Пики – значение превышенного напряжения, длительность несколько миллисекунд, могут привести к выходу из строя регулятора блока питания.

Признаки наличия аномалий:

· Свет в помещении периодически мигает;

· Наблюдаются частые ошибки при передачи данных;

· Компьютер останавливается и перезагружается;

· Память может терять свое содержание;

· Модем теряет соединение.