Файл: Синавина В.С. Оценка качества функционирования АСУ. (Исследование достоверности обработки информации).pdf

схемы, а исправление их осуществляется по сигналу ошибки специальной исправляющей программой.

Технический прогресс в развитии вычислительной техники позволяет находить и другие пути решения. Так, создание вычислительной системы машин ИВМ мо­ дели 145 с памятью и логикой на интегральных схемах позволяет проще осуществлять распознавание и устра­ нение ошибок, чем при наличии памяти на магнитных сердечниках [13].

Одним из важнейших вопросов в использовании вы­ числительной техники является ее надежность. Техниче­ ские неисправности машин вызывают простои дорого­ стоящего оборудования и являются источниками многих ошибок в обрабатываемой информации. Насколько зна­ чительны эти отрицательные последствия технических неполадок в эксплуатации машин, можно видеть по сле­ дующим данным. При выборочном обследовании ряда

простои в ВЦ Черниговского завода синтетических во­ локон — 807 час (75%), в ВЦ Московского автомо­ бильного завода имени Лихачева — 1633 час (28,2%) и на ряде других ВЦ.'

Что касается ошибок в обрабатываемой информации,

из которых видно, что на 18 обследованных ВЦ удель­ ный вес ошибок по этой причине составляет значитель­ ную величину — 22,3%.

Технические неисправности машин в некоторой ча­ сти обусловлены недостаточным уходом за оборудова­ нием, его профилактикой, но многие технические неис­ правности являются следствием несовершенства конструкции машин и низких показателей их эксплуата­ ционных характеристик.

За относительно небольшой период времени развития электронно-вычислительной техники сделаны крупные шаги в совершенствовании конструкций машин и по­ вышении их эксплуатационных характеристик, особенно их надежности. Машины первого поколения ЭВМ (50-е годы), построенные на электронных лампах с небольшим объемом оперативной памяти и малым ассортиментом

168

периферийных устройств, уступили место машинам вто­ рого поколения (60-е годы), построенным на полупро­ водниковой технике, значительно улучшившей надеж­ ность и скорость работы, а также ассортимент и харак­ теристики периферийного оборудования. ЭВМ третьего поколения (70-е годы), построенные на базе интеграль­ ных схем', постепенно вытесняют машины второго по­ коления. Конструктивной основой ЭВМ четвертого поко­ ления будут являться большие интегральные схемы, так называемые БИСы, имеющие высокую степень интегра­ ции, т. е. количество логических элементов в одном фи­ зическом элементе, доходящее до сотен и даже ты­ сяч [13]. Перспективы создания таких машин, естествен­ но, в огромной степени улучшат все характеристики нынешних ЭВМ.

Как известно, в нашей стране ведутся работы по созданию электронно-вычислительных машин третьего поколения типа «Ряд», причем предусматривается вы­ пуск машин с различной производительностью (Р-10,1

мент ЭВМ, служащий для запоминания и преобразования одного бита информации, состоял из нескольких физических элементов (полупроводниковых диодов и триодов, сопротивлений, емкостей и др.). В противоположность этому интегральная схема, являясь

одним физическим элементом, заключает в себе несколько логических элементов ([13].

169

Р-20, Р-30, Р-40, Р-50, Р-60) и быстродействием (от 5 до 500 тыс. операций в секунду).

Технические характеристики надежности машин типа «Ряд» показаны в табл. 55.

Следует отметить, что приведенные в табл. 55 пер­ спективные данные получены расчетным путем и дают приближенную оценку надежности. На этапах проекти­

счет разработки схемных и-программных методов конт­ роля с учетом использования опыта конструирования лучших зарубежных машин (например, ИБМ-360 или вычислительного комплекса Nice X — США), в которых около 10—15% элементов комплекса используется для самоконтроля и отыскания неисправностей.

С точки зрения рассматриваемой проблемы повыше­ ния достоверности обрабатываемой информации в при­ веденной табл. 55 особый интерес представляет показа­ тель (Г0), характеризующий величину сбоев в работе ЭВМ.

Сбои происходят из-за внешних и внутренних факто­ ров и являются кратковременным самоустраняющимся нарушением функционирования аппаратуры ЭВМ.

К внешним факторам относятся колебания напряже­ ния в питающей сети, воздействие вибрационных и удар­ ных нагрузок и т. п., к внутренним, вызывающим сбой, следует отнести колебания выходных параметров схемы ЭВМ из-за случайных колебаний параметров радиодета­ лей, образующих схему, изменения электрических нагру­ зок, несинхронности работы отдельных устройств ЭВМ и наличия различного рода временных сдвигов и т. п. По­ следствием сбоя обычно является появление ошибок в выполнении программы.

Ошибки могут проявляться как в нарушении установ­ ленной последовательности выполнения команд програм­ мы (сбои хода программы), так и в неправильном выполнении машиной отдельных операций или же в ис­ кажении данных, хранящихся в памяти электронно-вы­ числительных машин.

Конечным результатом сбоев обычно является иска­ жение выходной информации ЭВМ или же зацикливание ее программы. Последнее практически означает прекра-

170

щемие выполнения машиной заданных функций и, сле­ довательно, может рассматриваться как отказ ЭВМ.

Для защиты от сбоев в современных ЭВМ применя­ ются аппаратные и программные методы контроля, по­ зволяющие своевременно обнаруживать и исправлять ошибки в работе программы или же принимать специ­ альные меры по ослаблению влияния этих ошибок на дальнейшую работу ЭВМ.

От совершенства аппаратуры ЭВМ, осуществляющей контроль в определенной мере, зависит своевременность обнаружения и исправления ошибок, возникающих в ре­ зультате сбоя машины, возникновение которых в свою очередь зависит от совершенства конструкции самой ма­ шины. Именно на этом основании машины третьего по­ коления типа «Ряд», как более совершенные по своей конструкции по сравнению с существующими, должны привести к значительному снижению числа сбоев в ра­ боте ЭВМ, а следовательно, и числа ошибок в выходной информации ВЦ.

Для характеристики существующего положения со сбоями в работе ЭВМ ниже приводятся некоторые дан­ ные выборочного обследования ВЦ.

Втабл. 56 представлены данные по количеству сбоев

ивремени наработки насбой устройств ЭВМ «Минск22» за период эксплуатации более четырех лет (общая наработка — 11 457 час).

Т а б л и ц а 56 Данные о результатах эксплуатации устройств ЭВМ

Из табл. 56 видно, что около половины сбоев прихо­ дится на МОЗУ и треть — на магнитную ленту.

По даным анализа работы ЭВМ «Минск-22» на РВЦ Эстонской ССР в г. Таллине составлена табл. 57 време­ ни наработки на сбой по месяцам и по годам.

171