Метод сквозного структурного контроля

Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости
Найти, подготовить и загрузить затребованную задачу; Управление взаимодействием частей системы (например, менеджеров процессов и файлов) Поддержка отказоустойчивости вычислительных систем средствами операционных систем реального времени ОС представляет собой совокупность информационно взаимосвязанных и согласовано функционирующих операционных систем каждого отдельного узла сети ВС Описание системных таблиц Модуль маршрутизатора Процедура голосования Инициализация Недостоверность переданной информации была вызвана кратковременным сбоем, при этом ПЭ1 получил достоверные результаты счета, а ПЭ3 – недостоверные Методика анализа отказов Оценка надежностных характеристик отказоустойчивой ВС Программное обеспечение модели отказоустойчивой ВС Программное обеспечение подсистемы проверки Обзор базовых ОСРВ для платформы TMS320C30 Проверка содержимого памяти Системные исследования Разработка алгоритмов Метод сквозного структурного контроля
148576
знаков
34
таблицы
0
изображений

6.5.1. Метод сквозного структурного контроля

Основная идея сквозного структурного контроля - регулярная взаимная проверка программных модулей на этапе программирования. Такой контроль необходим для обнаружения и исправления ошибок как можно раньше, пока стоимость исправления ошибок минимальна. При отладки написанных программ важно тщательно провести тестирование программного продукта. Цель тестирования состоит в том, чтобы убедиться, что программа решает действительно ту задачу, для которой предназначена, и выдает правильный результат при любых условиях.


6.5.2. Встроенный отладчик интегрированной среды разработки Microsoft Visual C++ 6.0

Встроенный отладчик предоставляет следующие возможности:

Возможность пошагового исполнения программы,

Возможность установки брейкпоинтов (точек останова программы) в необходимых местах,

Возможность просмотра и изменения значений переменных,

Возможность приостановки и запуска процессов и др.

С его помощью отслеживалась правильность выполнения различных функций в составе ПО, вложенных вызовов, достоверность передачи информации внутри сложных функций, правильность преобразования типов и т.п. Встроенный отладчик использовался на промежуточных этапах разработки ПО, главным образом для отладки отдельных модулей в составе модели ВС.

6.5.3. Встроенный отладчик интегрированной среды разработки Code Composer 3.0

Встроенный отладчик предоставляет следующие возможности:

Возможность пошагового исполнения программы,

Возможность установки брейкпоинтов;

просмотр состояния процессора (содержимое регистров и флагов, сегменты кода и данных);

просмотр значений локальных и глобальных переменных;

просмотр содержимого стека и истории вызовов;

дизассемблирование программы;

возможность подключения в ключевых точках программы ввода-вывода с помощью текстовых файлов, таким образом симулируется трансфер данных через память процессора;

возможность подключения графического аппарата, представленного 4-мя различными вариантами диаграмм для построения графиков различной сложности и отслеживания сигналов реального времени;

наличие профайлера, позволяющего производить замер производительности процессора на критических участках кода и др.

С его помощью отслеживалась правильность выполнения модулей ОСРВ, переносимых на платформу TMS320C30, и процедуры аппаратно-зависимой диагностики.


6.5.4. Отладочная программа

Отладочная программа была написана для проверки работы модулей, обеспечивающих системе свойства отказоустойчивости, в комплексной форме, то есть при одновременной параллельной работе нескольких ПЭ вычислительной системы.

С помощью отладочной программы проводилось следующее тестирование:

проверка правильности реакции системы на отказ или сбой каналов связи;

проверка правильности реакции системы на отказ или сбой ПЭ;

проверка правильности перестройки (реконфигурации) системы после отказа;

проверка правильности выдаваемых системой результатов в условиях постоянной деградации системы.


6.5.5. Отладка и тестирование модулей ОСРВ

На первом этапе для всех модулей тестировались все разветвления на графе управления программой как с помощью встроенного отладчика (правильная обработка всех команд), так и стохастически, то есть с помощью генерации различной последовательности входных данных, и проверки результатов сравнением с эталонными значениями. Далее проверка производилась комплексно, исследовалась реакция и взаимодействие модулей.

Приведем описание процесса тестирования для некоторых модулей.

Модуль маршрутизации: Отладка и тестирование этого модуля проводилась сначала с помощью отладчика, на вход подавалась простейшая топология сети, при этом отслеживалось правильное выполнение статических команд и команд перехода и ветвления. После получения удовлетворительных результатов, тестирование продолжалось стохастически, проверкой модуля на различных входных топологиях. Дальнейшее тестирование проводилось комплексно, с подключением модуля реконфигурации.

Модуль реконфигурации: Проверка выполнения всех ветвей проводилась с помощью отладчика, на вход алгоритма подавались нужные значения и с помощью трассировки проверялась правильность выбора и выполнения нужной ветви. Дальнейшая стохастическая отладка модуля проводилась как с использованием отладчика, так и отладочной программы, с помощью генерации различного рода информации об отказах и проверкой результатов работы данного модуля сравнением с ожидаемым результатом.

Отладка и тестирование других модулей проводилась по той же схеме, причем особое внимание уделялось комплексной отладке программы.

Комплексная отладка модулей проводилась организацией взаимодействия модулей в соответствии с логикой работы ВС, отслеживались данные межзадачного взаимодействия, синхронизация, и последовательность действий с помощью специально вводимых текстовых сообщений в ключевых узлах программ.


Список литературы


1. Затуливетер Ю.С. Введение в проблему параметризованного синтеза программ для параллельных компьютеров. -М., 1993 (Препринт/Институт проблем управления).

2. Харченко В.С., Лысенко И.В., Мельников В.А. Оценка и обеспечение живучести информационно-вычислительных и управляющих систем технических комплексов критического использования. Зарубежная радиоэлектроника. 1996. №1.

3. Э.В. Евреинов. Однородные вычислительные системы и среды. –М. Радио и связь, 1981.

4. А. Вильямс. Системное программирование в Windows 2000. –СПб. Питер, 2001.

5. С. Кейслер. Проектирование операционных систем для малых ЭВМ,-М., Мир, 1986.

6. А. Шоу. Логическое проектирование операционных систем.-М.,Мир, 1981.

7. К.А. Иыуду, С.А. Кривощеков, Математические модели отказоустойчивых ВС. –М., МАИ, 1989.

8. К.А. Иыуду. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем. -М., Высшая школа,1989.

9. Л.П. Глазунов и др. Основы теории надежности автоматических систем управления. -М.,Энергоатомиздат, 1984.

10. Р.Л. Лонер, Г.Н. Уилкинсон, Устойчивые статистические методы оценки данных: Москва, Машиностроение, 1984

11. Артамонов Г.Т., Тюрин В.Д. Топология сетей ЭВМ и многопроцессорных систем. — М.: Радио и связь, 1991.

12. Е.С. Вентцель, Теория вероятностей. М. НАУКА, 1969.

13. В.Н. Агафонов. Спецификация программ. –М., Наука, 1987.

14. А. Мешков, Ю. Тихомиров. Visual C++ и MFC. –СПб. БХВ-Санкт-Петербург, 2001.

15. Л.Б. Богуславский. Управление потоками данных в сетях ЭВМ. -М., Энергоатомиздат, 1984.

16. В.И. Матов и др. Теория проектирования вычислительных машин систем и сетей. –М., МАИ, 1999.

17. В.В. Липаев. Надежность программного обеспечения АСУ. -М., Энергоиздат, 1981.

17. Д.И. Козлов и др., Управление космическими аппаратами зондирования земли. – М.: Машиностроение, 1998.

18. Б. Страуструп. Язык программирования С++. – Киев. ДиаСофт, 1993.

19. А.Г. Додонов и др. Введение в теорию живучести вычислительных систем. – Киев, Наук. Думка, 1990.

20. Э.М. Мамедли, Р.Я. Самедов, Методы восстановления вычислительного процесса в отказоустойчивых цифровых систем управления реального времени, Препринт Института Проблем Управления Российской Академии Наук, Москва, 1998.

21. Гуляев В.А., Додонов А.Г. , Пелехов С.Л. Организация живучих вычислительных структур.- Киев.: Наукова Думка , 1987

22. Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М. Динамические системы, устойчивые к отказам.- М.: Радио и связь, 1985.

23. Транспьютеры. Архитектура и программное обеспечение: Пер. с англ. Под ред. Г.Харпа.-М.: Радио и связь, 1993

24. TMS320C3x User's Guide, Texas Instruments, Inc., Dallas, Texas, 1994

25. Дейтел Г., Введение в операционные системы. М, Мир, 1987.

26. Дансмур М., Дейвис Г. Операционная система UNIX и программирование на языке Си. М. "Радио и связь". 1989.

27. К.Ю. Богачев. Операционные системы реального времени. М. 2001.

28. Артамонов Г.Т. Топология регулярных вычислительных сетей и сред. — М.: Радио и связь, 1985.

29. Мартин Дж. Программирование для вычислительных систем реального времени. – М.: Наука, 1975.


Экономическое обоснование дипломных проектов. Методическое пособие. –М., МАИ, 1991.

Руководство Р2.2.013-94 Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.

Юдин Е.Я., Белов С.В. и др. Охрана труда в машиностроении. М.: Машиностроение, 1983, 432с.

ГОСТ 27954 - 88 Видеомониторы персональных электронных вычислительных машины. Типы, основные параметры, общие технические требования.

СаНПин 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам (ВДТ). персональным электронно-вычислительным машинам (ПЭВМ) и организации работы. М.: Информационно-издательский центр Госкомэпиднадзора России, 1996. 65 с.

ГОСТ 12.1.006 - 84 Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. Изменение к ГОСТ.

ГОСТ 12.1.005-88. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно - гигиенические требования. М.: Изд-во стандартов, 1990. 14 с.

СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.

www.pcweek.ru

www.osp.ru

www.realtime-info.be

www.rtsoft-training.ru

www.ti.com

www.windriver.com

www.eonic.com


Информация о работе «Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости»
Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 148576
Количество таблиц: 34
Количество изображений: 0

Похожие работы

Скачать
172056
0
5

... первичной или первичной вместе со вторичной или только вторичной И. Если это - итог обработки информации, решения задачи, то такая информация называется результативной, результирующей. В процессе решения задач возникает промежуточная информация, которая часто в автоматизированных системах играет самостоятельную роль, определения направления путей завершения решения задачи. Результатная информация ...

Скачать
200314
8
2

... , практически, не используются. Проблема информатизации Минторга может быть решена путем создания Автоматизированной Информационной системы Министерства Торговли РФ (АИС МТ РФ) в соответствии с настоящим Техническим предложением.   ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА ЗАДАЧ "СИСТЕМА ДОКУМЕНТООБОРОТА УЧЕРЕЖДЕНИЯ”. функции поиска и архивации 2.1. Постановка задачи и её спецификация ...

Скачать
152655
7
3

... дейст­вий одной из них; • обращение к внешним устройствам только через операционную систему, что по­зволяет программистам использовать уже написанные драйверы, и не заниматься проблемами обеспечения совместимости с ними вновь разработанных программ; • возможность использования звуковых и видеоприложений. В отличие от Windows З.х новая операционная система не нуждается в установке на компьютере ...

Скачать
214673
1
8

... Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. М.: Госстандарт СССР. ГОСТ 31078-2002. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов. Типовое руководство. СТБ ИСО/МЭК 9126-2003. Информационные технологии. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. СТБ ИСО/МЭК ТО ...

0 комментариев


Наверх