Применение алгоритмов шифрования Политики безопасности Протокол аутентификации Безопасность IP (IPSec) Использование сертификатов для обеспечения безопасности

Многопроцессорные вычислительные системы

Классификация СОД. Классифицируются СОД в зависимости от способа построения СОД, построенные на основе отдельных ЭВМ, вычислительных комплексов и систем, образуют класс сосредоточенных (централизованных) систем, в которых вся обработка реализуется ЭВМ, вычислительным комплексом или специализированной системой.

Основы вычислительных систем

Классификация ошибок и их характеристики

Систематические ошибки. Они появляются, как правило, в результате отказов одного или нескольких схемных элементов, входящих в цепи передачи информации или в устройства, с помощью которых выполняются арифметические и логические операции. Если повторяется одна и та же операция над одними и теми же данными, ошибка будет повторяться всякий раз. При других данных или других операциях она может и не повторяться. Тем не менее вычисления бессмысленны.

Случайные ошибки. Это результат сбоя в элементах машины. Эти ошибки – источник основных затруднений для эффективной эксплуатации ВС. Единственный способ установить наличие или отсутствие ошибки – это контроль каждой операции или всего решения в целом.

Одиночные и кратные ошибки. Определение их зависит от вида обработки информации, характера операции и т. д. При хранении информации или ее передаче одиночная ошибка состоит в изменении одного двоичного знака. Если же изменению подверглось несколько знаков, ошибку называют кратной. Так же определяются ошибки результата поразрядных логических операций.

Иначе дело обстоит с ошибками в результатах арифметических операций. При выполнении сложения, например, ошибка в одном разряде из-за переносов может привести к тому, что двоичные символы в нескольких позициях будут неправильными. То же самое – сбой в цепи переноса. Тем не менее такие ошибки классифицируются как одиночные, ибо разность между правильным результатом и ошибочным будет иметь единицу только в одной позиции.

Пример. Пусть правильный результат ~ 101111, а нами получен ~ 110000. Результаты отличаются в пяти позициях, но их разность равна 000001. Следовательно, ошибка одиночная.

Кратными считаются ошибки (две и более), которые произошли независимо при выполнении одной операции в нескольких разрядах.

С повышением кратности обнаружение и исправление ошибок затруд-
няются.

Наиболее просто обнаруживать и исправлять одиночные ошибки. Поэтому важно выяснить законы распределения вероятностей ошибок в числе или слове. Наиболее просто это сделать для компьютера параллельного действия. Здесь каждый двоичный разряд передается по отдельному каналу и обрабатывается в отдельных устройствах, связанных друг с другом только цепями переноса. Следовательно, возникновение ошибок в отдельных двоичных разрядах можно считать независимыми случайными событиями, имеющими одинаковую вероятность. Тогда для ошибок i-й кратности в n-разрядном числе справедлив биномиальный закон распределения:

(3)

где Qi – вероятность ошибки i-й кратности в числе; q – вероятность ошибки в одном разряде при выполнении одной операции.

Формула (3) позволяет определить вероятность ошибки i-й кратности при условии, что в остальных n–i разрядах ошибок нет. Из формулы (3) следует, что для очень малых значений q наибольшую вероятность имеет случай одиночной ошибки.

Для компьютеров последовательного действия положение осложняется тем, что ошибки в разных разрядах числа происходят, вообще говоря, в разное время. Поэтому кратность ошибок в числе, очевидно, зависит от соотношения между быстродействием узлов компьютера и длительностью сбоя. Во всяком случае, вероятности кратных ошибок следует ожидать более высокими, чем в предыдущих случаях, при одинаковой вероятности сбоя в аппаратуре.

То же можно сказать о ЗУ на НМЛ и НМД. Запись и чтение информации с них обычно выполняются последовательным или последовательно-параллельным способом. Кроме того, причиной ошибок могут быть различные механические повреждения магнитной поверхности. При большой плотности записи последняя ситуация является источником целой группы ошибок.

Структура сложных систем при представлении ее на уровне устройств может оказаться настолько сложной, что теряет обозримость и выходит за рамки возможностей методов исследования, используемых при анализе и синтезе систем. Программное обеспечение. Технические средства СОД реализуют элементарные операции вводе – выводе и обработки данных.

Информатика, черчение, математика