Быстрый рост числа ЭВМ и в особенности микроЭВМ, персональных компьютеров и микропроцессорных устройств в различных отраслях народного хозяйства, науки и культуры, системе образования и в быту породил проблему сохранения и поддержания их работоспособного состояния.
Острота этой проблемы усугубляется рассредоточен-ностью средств вычислительной техники по территории всей страны, расширяющимся использованием ЭВМ и микропроцессорных средств для непосредственного управления производственным оборудованием и технологическими процессами, в том числе роботами и гибкими автоматизированными производствами.
Государство вкладывает огромные средства в создание и производство электронной вычислительной техники, являющейся одним из важнейших средств повышения производительности труда в различных областях человеческой деятельности, производительности и эффективности машин и технологических процессов. Нельзя допустить, чтобы из-за неисправности ЭВМ и плохо организованной эксплуатации возникали значительные экономические потери и использование вычислительной техники оказалось малоэффективным.
Для повышения эффективности применения ЭВМ, в том числе персональных компьютеров, микроЭВМ, микропроцессорных устройств в народном хозяйстве и других областях, необходимо повышение их надежности и готовности, снижение трудовых затрат на техническое обслуживание средств вычислительной техники. Последнее, наряду с соответствующей организацией эксплуатационного обслуживания ЭВМ, широкой, подготовкой специалистов для работы в этой области, требует придания ЭВМ свойства обслуживаемости, т. е. приспособленности к процессам об-
1* 3
служивания, что предполагает наличие специальных аппа-ратурно-программных средств поддержки эксплуатации. В настоящее время все большее распространение при разработке ЭВМ и других средств вычислительной техники получает технология проектирования «Надежность — Готовность — Обслуживаемость» (технология RAS: Realia-biiity — Availability — Serviceability), предполагающая комплексное решение всех этих проблем в процессе проектирования ЭВМ. Разработка концепции эксплуатационного обслуживания машины и аппаратурно-программных средств поддержки эксплуатации стала неотъемлемой частью процесса разработки ЭВМ.
Электронная вычислительная машина является сложным объектом эксплуатационного обслуживания ввиду большой сложности ее логической организации и процессов функционирования, большого числа и разнообразия входящих в ее состав элементов и устройств, большой плотности монтажа электронного оборудования, сложного взаимодействия аппаратурных и программных средств, большого объема эксплуатационной документации. Это порождает определенные требования к квалификации обслуживающего персонала.
С ростом числа ЭВМ разных типов растет число инженеров и математиков-программистов, профессиональная деятельность которых связана с эксплуатационным обслуживанием вычислительных машин. Многие выпускники ; высшей школы, обучающиеся по специальности «Электрон- } ные вычислительные машины», направляются на работу 1 по эксплуатационному обслуживанию ЭВМ.
Специалисты, занятые разработкой вычислительной техники как и специалисты, работа которых связана с ее техническим обслуживанием, должны иметь хорошую подготовку по научным основам, методам и средствам обеспечения высокой надежности, готовности и обслуживаемости .1 ЭВМ, технологии процессов и средствам . поддержки \ эксплуатационного обслуживания. |
Возникает острая потребность в книгах, в которых из- '] лагаются эти вопросы. I
Предыдущее издание книги явилось, по существу, пер- \ вой попыткой рассмотрения основных вопросов техноло- j гии проектирования и эксплуатации средств вычислитель- \ ной техники, обеспечивающей высокую надежность, готов- 1 ность, обслуживаемость. |
Во втором переработанном издании нашли отражения
4
новые проблемы, идеи и технические решения в этой области- в книгу включены новые главы и разделы по сервисным процессорам, измерительным мониторам, принципам построения дистанционного обслуживания ЭВМ, особенностям эксплуатационного обслуживания персональных компьютеров и микропроцессорных устройств, методам проектирования диагностических тестов.
В книге рассмотрены элементы теории эксплуатации ЭВМ, методы, средства и процессы эксплуатационного обслуживания ЭВМ, их программного и информационного обеспечения. Изложены элементы теории и аналитические модели надежности аппаратурных и программных средств. Рассмотрены особенности эксплуатации операционных систем и баз данных.
В книге изложены принципы и средства обеспечения высокой степени обслуживаемости ЭВМ. Описаны принципы построения и использования создающих основу для эксплуатационного обслуживания аппаратурно-программных систем автоматического контроля правильности работы машины, автоматического диагностирования неисправностей, автоматического восстановления вычислительного процесса, автоматизации профилактических испытаний, сбора и накопления информации о поведении машины в процессе эксплуатации, сервисных процессоров, систем дистанционного обслуживания ЭВМ, специфических средств поддержки обслуживания персональных компьютеров и микропроцессорного оборудования, методы проектирования диагностических тестов.
Б. М. Каганом написаны гл. 1, 2 (совместно с В. Н. Кот-ляровским), гл. 3 (совместно с Г. А. Гришиным), гл. 9, 18 и § 10.4, И. Б. Мкртумяном написаны гл. 5 (кроме § 5.3, 5.6), 7 (совместно с А. Р. Минасяном), гл. '8, 10 (кроме § 10.4) — 17. Главы 4, 6 и § 5.3, 5.6 написаны совместно Б. М. Каганом и И. Б. Мкртумяном.
Авторы выражают благодарность чл.-кор. АН СССР Г. П. Лопато, д-ру техн. наук, проф. Б. И. Зобову, кафедре «Вычислительная техника» МЛТИ, доцентам В. Г. Пер-шееву и Ф. Б. Поволоцкому за ценные замечания и советы, которые способствовали улучшению содержания книги.
Авторы будут весьма признательны читателям, пожелавшим прислать замечания по книге, которые следует направлять по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . , ,......... о
Глава 1. Основные понятия эксплуатационного обслуживания
ЭВМ.............. 6
1.1. Особенности ЭВМ как объекта эксплуатационного обслуживания ............. 0
1.2. Основные эксплуатационные характеристики ЭВМ . . ю
1.3. Системный подход при разработке концепции и аппара-турно-программных средств обслуживания ЭВМ. Технология: Надежность—Готовность—Обслуживаемость , 19
Г л а в а 2. Элементы теории эксплуатации ЭВМ , 24
2.1. Некоторые сведения из теории вероятностей , , , 24
2.2. Модели потоков отказов и сбоев....... 36
2.3. Модели потоков восстановления....... 41
2.4. Модель профилактических испытаний. Влияние периодичности профилактических испытаний на коэффициент готовности ЭВМ с частичным контролем..... 45
2.5. Модели ЗИП............ 48
2.6. Построение моделей надежности по экспериментальным данным.............. 53
2.7. Имитационные модели процессов эксплуатационного обслуживания ЭВМ........... 60
2.8. Расчет значений показателей надежности ЭВМ , , . 66
Глава 3. Надежность программного обеспечения , » , . 67
3.1. Основные понятия......., , ¦ 67
3.2. Причины отказов программного обеспечения ... 69
3.3. Последствия и признаки появления ошибок в программе 72
3.4. Аналитические модели надежности программ ... 73
Глава 4. Автоматический контроль правильности функционирования ЭВМ............. 83
4.1. Функции и характеристики системы контроля . • < 8J
4.2. Классификация средств контроля....... °°
4.3. Модель процесса обнаружения ошибок..... 89
4.4. Контроль передачи информации....... 93
4.5. Контроль функционирования полупроводниковых оперативных ЗУ ............- 98
4.6. Циклические коды........... ПО
4.7. Контроль арифметических операций...... ИЗ
4.8. Контроль комбинационных схем....... 118
4.9. Самопроверяемые схемы контроля...... 119
4.10. Прерывания от схем контроля....... 121
4.11. Определение эффективности системы автоматического контроля ЭВМ. Средства проверки схем контроля . . 122
'лава 5. Автоматическое восстановление вычислительного процесса после машинных ошибок........ 124
5.1. Функции системы восстановления вычислительного процесса .............. 124
5.2. Восстановление вычислительного процесса после сбоев. Повторение операций .......... 125
5.3. Восстановление вычислительного процесса после отказов. Отказоустойчивые системы........ 129
5.4. Автоматическая реконфигурация....... 133
5.5. Методы обеспечения отказоустойчивости полупроводниковых ОЗУ............... 137
5.6. Структурное резервирование........ 147
'лава 6. Системы диагностирования ЭВМ. Сервисные процессоры .............. 162
6.1. Методы построения и характеристики систем диагностирования ............. 162
6.2. Метод командного ядра......... 168
6.3. Метод диагностирования на уровне логических схем . 169
6.4. Метод микродиагностирования....... 175
6.5. Метод эталонных состояний....... . 177
6.6. Метод диагностирования, ориентированный на проверку сменных блоков........... 180
6.7. Метод диагностирования с помощью схем встроенного контроля............. 181
6.8. Метод диагностирования с помощью самопроверяемого дублирования ............ 183
6.9. Метод диагностирования по регистрации состояния . 183
6.10. Сервисные процессоры......... 188
6.11. Функционирование системы автоматического диагностирования ЭВМ ЕС-1046 ......... 195
427
16.1. Основные определения и понятия...... 361
16.2. Аппаратурные измерительные мониторы .... 362
16.3. Микропрограммные измерительные мониторы . . , 365
16.4. Программные измерительные мониторы .... 367
Глава 17. Контрольно-измерительная аппаратура для эксплуатационного обслуживания ЭВМ ........ 370
17.1. Типы контрольно-измерительных приборов .... 370
17.2. Одноконтактный логический пробник..... 371
17.3. Многоконтактный логический пробник ..... 373
17.4. Логический компаратор......... 374
17.5. Логический импульсный генератор ,,.... 375
17.6. Измерители тока........... 376
17.7. Осциллографы .....,..... 377
17.8. Логические анализаторы ......... 378
17.9. Стенды проверки для ТЭЗ........ 383
Глава 18. Процессы эксплуатационного обслуживания ЭВМ 386
18.1. Структура процессов обслуживания , 386
18.2. Комплексное централизованное обслуживание ЭВМ . 389
18.3. Оборудование помещений для ЭВМ..... 392
18.4. Техника безопасности при работе с ЭВМ .... 395
18.5. Обеспечение пожарной безопасности вычислительных центров............. 397
18.6. Процессы планово-профилактического обслуживания , 399
18.7. Ведение журнала эксплуатации ЭВМ . . . , , 401
18.8. Эксплуатационная документация.....- , 403
18.9. Особенности эксплуатации операционных систем , , 405
18.10. Обслуживание носителей данных...... 411
18.11. Процедуры автономного тестирования ЭВМ с помощью программы «Тест-монитор» (ЕС ЭВМ) .... 412
18.12. Процедуры неавтономного тестирования периферийных устройств под управлением ОС ЕС..... 416
Список литературы............. 418
Алфавитный указатель............ 423
Цена: 150руб.
