关于计算机系统的可靠性技术分析论文

　　计算机是由硬件系统(hardware system)和软件系统(software system)两部分组成的。传统电脑系统的硬体单元一般可分为输入单元、输出单元、算术逻辑单元、控制单元及记忆单元，其中算术逻辑单元和控制单元合称中央处理单元(Center Processing Unit,CPU)。

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　　关于计算机系统的可靠性技术分析

　　随着现代社会科学技术的飞速发展，电脑作为新时代技术革新的重要组成部分，它所具有的稳定性、可靠性对信息化社会的实现起着至关重要的作用。

　　1 计算机系统可靠性技术的相关分析

　　所谓的系统可靠性，说的是电脑系统在一定的时间范围内、限定性的条件之下所能产生功能多少的一种能力。计算机系统的可靠性无非是受到内外部环境和相关因素的影响。具体来说：第一个就是由构成系统的器件形成的内部稳定性，也就是内部因素;第二，器件的毁损会引发永久性系统故障的出现。另外，像震动、温度、操作不当等外部因素则会导致暂时性系统故障的出现，即外部环境。根据不同的情况，我们应当合理分析，并采取有针对性的措施来保障系统的安全性、可靠性。

　　1.1 容错和避错

　　在实际的系统设计环节，容错与避错两种手段能够有效地提升系统可靠性。若想要尽可能地降低发生系统故障的可能性并弥补器件自身的漏洞，就可以选用避错法的方式。具体来说就是采用更高质量的材质，在保证科学、严格的质量监督与管控的前提下，形成一个更加良好的工作环境的过程。然而，通常由于高质量器本文由论文联盟http://www.LWlM.cOm收集整理件价格昂贵、成本费用较高等自身特点，加上其极为有限的生存环境，久而久之便会在无形之中削减计算机系统的可靠程度。此外，关于容错的基本理念，就是借助外部资源的剩余以屏蔽故障的影响。

　　1.2 硬件的冗余

　　现阶段我们一般会选取容错的方式来提高系统可靠性和稳定性。一般情况下，我们会分析冗余结构并想办法使系统硬件出现适度冗余。双机结构是近来被广泛地应用于实际操作当中的一种手段。它主要包括微同步、一备一用和任务分组。首先，是仅仅依靠一个主机来输出控制、第二个主机在同一任务级上行使相同任务的微同步，其反馈内容经由通讯口传递到主机，进而同运行结果进行比较，若不一致则采取出错分析，某种意义上起到了一种管控作用;其次，主机处理任务，备机备用的方法。如果主机被检测出问题，那么备机将会被紧急启用，立刻投入到工作中，然后进行主机的脱机维护处理。最后，任务分组这种特殊形式，相比其他手段具有更为明显的优势，不光能够令资源被合理利用，也能使系统的运转更加顺畅，进一步提升可靠性。比如塔机遥控系统，我们可以进行对其两种不同形态故障的可靠性分析，基本情况如下所示：

　　1.2.1 永久性故障

　　在这里，本文主要针对一备一用和任务分组两种方式进行详细的剖析。第一，一备一用在系统流畅运作时转变成单工模式。若其中任何一个芯片或组成构造出现故障，那么整个系统将陷入永久瘫痪的状态。第二，因为考虑到任务分组没有能够实现系统重组的功能，所以说对某特定的控制任务来讲，针对其系统信息管理这一重要阶段来说，依旧依照上述方法，即悲观模型的处理方式，并且各个芯片之间依然是相互串联的关系。

　　1.2.2 暂时性故障

　　首先，还是对一用一备的方式进行探究。如果计算机系统发生暂时性故障，那么我们可以经由有关程序进行屏蔽。顶部串联的三个芯片出现暂时性故障时，可以依赖下方的HC251芯片进行检验。但是此芯片无法屏蔽87C51芯片上出现的错误。所以暂时性故障可靠性模型比永久性故障展现的更为复杂一些。在塔机系统当中，由于系统元件的损耗以及运作时间的增加、系统性能不够稳定等因素的影响，我们可以直接得出结论：失效率随着时间增加而不断上升。其次，任务型方法。计算机系统内部的双87C51芯片经由几个不同的HC251芯片，采用相同的信号作为任务操作的输入源，然后经串行复核的方式对具体结果进行审查，若结果无差异的话，则在最后环节送至87C51芯片进行输出校检。微同步方式在此不再赘述。

　　2 提高软件可靠性的几种可行性方法

　　如果仅凭借硬件冗余的方式想要提高计算机系统的可靠性和稳定性，形式过于单一，而且难度不小。尤其是对于应用条件、使用范围、成本开销等一系列因素，通常情况下它们是无法仅仅依靠冗余硬件的添加来达到提升可靠性的目的的。所以，提升软件的可利用性成为了亟待解决的问题。实际情况中，我们可以着重考虑一下几种方式。

　　2.1 指令信号冗余

　　它是指在某些较为重要的位置插入特定的单字节指令，或者把一些有效的指令信息进行复写，并且让相应程序自动走向正轨。

　　2.2 拦截技术

　　把某些处于非正常状态的程序指向特定地方，然后针对出错的地方进行重点处理的方法就叫做拦截。一般来说都是借助软件漏洞来拦截相关程序，步骤为：适当计划陷阱，再将其安置于合理的地方。

　　2.3 软件“看门狗”技术

　　一旦乱飞的程序进入到一个死循环阶段，一般使用“看门狗”技术实现程序分离。定期检测这些程序运行的时间长度，如果程序循环的时长大于最大限度，那么我们就大胆地按照“死循环”进行出错处理。

　　2.4 系统自动复位

　　选取等长度的时间差或者依照某些外部因素来实现计算机系统的复位功能。每当系统成功复位之后，系统便会执行对应的操作，之后进入到睡眠阶段，以备下回复位。这一系列信息技术均可以有效解决计算机死机等系统漏洞。

　　3 结束语

　　总而言之，若想要进一步提升计算机系统的可靠性，最好依照系统确定的相关标准、成本费用等有关技术，来获得更高的可靠性和稳定性。