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
Навигация
Системные исследования
Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости
148576
знаков
34
таблицы
0
изображений
6.1. Системные исследования
В ходе системных исследований проводился анализ системы, в которой будет использоваться разрабатываемая ОСРВ, и были выделены основные надстройки над базовой ОСРВ для поддержания свойств системы в процессе ее работы.
Общая структура системы, моделируемая разрабатываемым программным продуктом, представлена на рис. 6.1.
Таким образом, программное обеспечение модели системы разбивается на две части. Первая – это ПО, в задачи которой входит: моделирование объекта управления (обмен информацией с ВС), инициализация ВС на основе заданной топологической информации, моделирование сбоев и отказов элементов ВС для отладки модулей обеспечения отказоустойчивости ВС.
Рис. 6.1. Структура ВС
Вторая часть служит для моделирования ПЭ системы и предназначена для отработки алгоритмов обеспечения отказоустойчивости в процессе непрерывного функционирования ВС.
Анализ требований к функционированию ВС предопределил структуру распределенной операционной системы ВС, которая состоит из идентичных операционных систем узлов сети, отличных друг от друга лишь своим номером и содержанием системных таблиц, обусловленных размещением узла в сети ПЭ. Структура распределенной ОС представлена на рис. 6.2.
Рис. 6.2. Структура распределенной ОС
Задачей ПО является обеспечение обмена между объектом управления и ПЭ, обмена функциональной и системной информацией внутри ВС, выполнение функциональной задачи согласно информации от объекта управления, реакции на сбои и отказы в системе, выявление и локализации отказавших участков ВС консолидированным решением рабочей конфигурацией сети, реконфигурация системы в реальном времени в соответствии с принятым решением.
Платформа TMS320C30, для реализации выбранной концепции построения ОСРВ, была выбрана, исходя из аппаратных характеристик, наличия большого класса базовых ОСРВ, совместимых с данной платформой, удобных средств разработки и отладки.
6.2. Разработка спецификации
Разработка спецификации служит для более четкой формализации требований к программному обеспечению, полученных на этапе системных исследований.
6.2.1. Требования к ПО управляющей части
Программное обеспечение служит для инициализации работы ВС, имитации объекта управления, демонстрации работы ВС в условиях возникновения отказов и должно состоять из модулей, обеспечивающих:
Анализ топологии моделируемой ВС:
ввод и считывание модифицированной матрицы связности ВС;
создание файлов инициализации для узлов ВС на основе топологической информации.
Запуск системы;
Обмен функциональной информацией с ВС:
выдача информации для обработки ВС на очередном цикле;
прием обработанной информации от ВС на очередном цикле.
Моделирование отказов и сбоев компонент ВС:
формирование сигнала на полный отказ определенного канала связи ПЭ (прекращение функционирования);
формирование сигнала на сбой определенного канала связи ПЭ (искажение информации при передаче);
формирование сигнала на полный отказ ПЭ (прекращение функционирования, “зависание”);
формирование сигнала на сбой ПЭ (неверный расчет функциональной задачи).
6.2.2. Требования к ПО узлов сети
В распределенной операционной системе организация программного обеспечения следующая. Каждый модуль содержит копию ОС, которая спроектировано так, чтобы обеспечить стандартный интерфейс с другими модулями в системе. Прикладное программное обеспечение распределенной ОС выступает как набор параллельно взаимодействующих процессов, а ОС узла обеспечивает высокоуровневую структуру для обслуживания межпроцессорных связей, а также содержит процедуры диагностики и локализации отказов, реконфигурации и замены отказавшего элемента.
Таким образом, ПО узла должно обеспечивать:
Определение статических маршрутов передачи информации в ВС, исходя из текущей топологии ВС;
Расчет функциональной задачи на очередном цикле;
Обмен функциональной и системной информацией внутри ВС:
прием и передача функциональной информации после завершения расчета функциональной задачей;
прием и передача информации о результатах элементарных проверок функциональной информации;
прием и передача информации о результатах голосования (консолидированного решения).
прием и передача информации инициализации при замене отказавшего элемента;
обеспечение транзитной передачи информации при отказе канала связи.
Сравнение поступающей функциональной информации (элементарная проверка) и формирование промежуточного решения о состоянии системы.
Голосование и принятие консолидированного решения о наличии (отсутствия) отказов в системе.
Реконфигурацию ВС в соответствии с результатами голосования.
Синхронизацию работы ВС.
Обмен информацией с объектом управления:
прием функциональной информации от объекта управления в начале очередного цикла;
выдачу функциональной информации в конце очередного цикла;
прием управляющего сигнала на моделирование отказа ПЭ или одного изи каналов связи;
Диагностирование состояния ПЭ.
Похожие работы
... 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 ...
... , 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 ...
... 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 ...
... 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