Эксплуатация средств вычислительной техники
СОДЕРЖАНИЕЛЕКЦИОННОГОКУРСА
для гр.А19201
ВВЕДЕНИЕ
Эксплуатациясредств вычислительнойтехники требуетнаряду с подготовкойспециалистовдля работы поэксплуатацииЭВМ приданиявычислительныммашинам свойствприспособленностик процессамобслуживания,что предполагаетналичие специальныхаппаратно-программных средств поддержки эксплуатации.Разработка концепцииэксплуатационногообслуживаниямашины иаппаратно-программныхсредств поддержкиэксплуатацииявляется неотъемлемойчастью общегопроцессапроектированияЭВМ. Поэтомуизучение такихвопросов занимаетважное местов подготовкеинженеров поспециальности"Вычислительныемашины,комплексы,системыи сети".
ОСНОВНЫЕПОНЯТИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГООБСЛУЖИВАНИЯЭВМ
1.1.ОсобенностиЭВМ как объектаэксплуатационногообслуживания.
Эксплуатациялюбого объектасостоит из егоэксплуатационногоиспользованияи эксплуатационного обслуживания.Под последним понимаютсовокупностьопераций процедури процессов, предназначенныхдля обеспеченияработоспособностиобъекта.
Работоспособнымназываетсясостояние прикотором объектспособен выполнятьзаданные функции.Неработоспособнымназываетсясостояние прикотором объектне способен выполнятьзаданные функции.
ОсобенностиЭВМ. Это сложнаятехн. система.ЭВМ совокупностьаппаратныхи программныхсредств. Она- универсальныйпреобр.информации.ЭВМ - человеко-машиннаясистема. Онафункционируетв условияхдействия лучайныхфакторов
1.2.Основныеэксплуатационные характеристики ЭВМ, Это - производительность П, т.е. числозаданий выполняемыхза единицувремени.
Теориянадёжности позволяет понимать свойстваизделия выполнятьзаданные функции
Рассмотримпример.
РасчетнадежностиВУ
При расчётенадежностипринимаютсяследующиедопущения:
-отказыэлементовявляются независимымии случайнымисобытиями;
-учитываютсятолько элементы,входящие взадание;
-вероятностьбезотказной работы подчиняется экспоненциальномузакону распределения;
-условияэксплуатацииэлементовучитываютсяприблизительнос помощьюкоэффициентов;
-учитываютсякатастрофическиеотказы.
В соответствии с принятымидопущениямив расчётнуюсхему должнывходить следующиеэлементы:
-элементК1, т.е. количествоСИС и БИС;
-элементК2, т.е. количествоИС малой степениинтеграции(МИС);
-элементК3, т.е. количестворезисторов;
-элементК4, т.е. количествоконденсаторов:
-элементК5, т.е. количествосветодиодов;
-элементК6 т.е. количествопоеных соединений;
-элементК7, т.е. количестворазъёмов.
В соответствиис расчётнойсхемой вероятностьбезотказной работы системыопределяетсякак:
где N - количествотаких элементов,используемыхв задании
Pi -вероятностьбезотказнойработы i-го элемента.
Учитываяэкспоненциальныйзакон отказов,имеем:
где ni - количествоэлементоводного типа,lj-интенсивностьотказов элементовj-го типа. Причёмlj=klx lj0, гдеkl- коэффициент,учитывающийусловия эксплуатации,а lj0 -интенсивностьотказов влабораторныхусловиях.
Суммарнаяинтенсивностьотказов элементоводного типасоставит
Исходя изусловий эксплуатациипринимаем kl=1. Никаких дополнительныхпоправочныхкоэффициентоввводится небудет, так каквсе элементысистемы работаютв нормальныхусловиях, предусмотренныхв ТУ на данныеэлементы.
Для элементов. используемыхдля построенияВУ, принятыследующиеинтенсивностиотказов
Микросхемыс 14 выводамиl1=4.5x10-7
Микросхемыс 16 выводамиl2=4.0x10-7
Микросхемыс 48 выводамиl3=3.2x10-7
Резисторыl4=1.0x10-5
Конденсаторыэлектролитическиеl5=0.1x10-5
Конденсаторыкерамическиеl6=0.04x10-5
Светодиодыl7=0.26x10-5
Паяныесоединенияl8=1.0x10-7
Разъёмыс 48 выводамиl9=0.2x10-5
Исходя из этих значенийможно подсчитатьсуммарнуюинтенсивностьотказов всехэлементоводного типа,а затем и длявсех элементовВУ.
Вероятностьбезотказнойработы ВУ за Т=1000 часов
; 
Среднеевремя наработкина отказ
Тм = 1/lЕобщ
2. МоделиэксплуатационногообслуживанияЭВМ
Моделипотоков отказови сбоев
Под аналитическоймоделью некоторогопроцесса понимают совокупностьсовокупностьматематическихзависимостей,описывающихего протеканиес подробностьюи точностью,:соответствующейрешаемой задачеисследуемогопроцесса Поведение ЭВМ зависитот ряда случайныхфакторов: такихкак возникновениеотказов, сбоеввосстановления работоспособностиЭВМ
Рассмотримосновныехарактеристикипотока отказов.
Вероятностьбезотказнойработы работыЭВМ:
P(t) = P ЁTоі 1}= 1 -F(t)
где F(t) - функцияриска.
Среднеевремя безотказнойработы:
где f(t) - плотностьслучайнойвеличины
Моделипотоков сбоев
Сбои - это кратковременныеи самоустраняющиесянарушениянормальнойработы ЭВМ Внекоторыхмоделях потоковсбоев аналогичны моделям потоковотказов.
Моделипотоков восстановления
В ряде случаеввремя восстановления
Т.е. суммарноевремя работыобслуживающегоперсонала попоиску неисправности,замене отказавшегоэлемента ипроверкеработоспособности с помощьюспециальныхтестов, можносчитать случайнойвеличиной,имеющей экспоненциальноераспределение.
Рассмотриммодели процессовэксплуатационного обслуживания.
Основнойсоставнойчастью этихмоделей являетсяязык GPSS/PC. Программана языке GPSS представляетсобой последовательностьоператороов.Пусть необходимоосуществитьмоделированиеработы СМО,рассмотреннойранее. Программамодели, исследующаяпростейшуюСМО и представленнаяв виде программы,написаннойна языке GPSS имеетвид :
EXPON FUNCTION RN1,C24
0.01/.1,.104/.2,.222/.3,.355 ......
...................................
99,4.6/.995,.53/.998,621............
*
GENERATE 100, FN $EXPON
QUEUE 1
SEIZE SYSTEM
DEPART 1
ADVANCE 160, FN $EXPON
RELEASE SYSTEM
TABULATE TQ
TERMINATE 1
*
START 1000
Для формированияпотока заявокиспользуетсяоператор GENERATE,порождающийпоток динамическихзаявок, называемыхв GPSS транзактами.Транзактысоздаются иуничтожаются.
Блок GENERATE имеетследующийформат :
имя GENERATE A,B,C,D,E
В поле Азадается среднеезначение интервалавремени междумоментамипоступленияв модель 2-хпоследовательныхтранзактов.
В поле Вразмещаетсямодификатор,т.е. функция,имя которойEXPPON, и котораязадается верхнейстрокой. С еёпомощью генерируютсятранзактыы,время поступлениякоторых распределенопо экспоненциальномузакону.
Блок GENERATE обязательносвязан с блокомудаления транзактовииз модели сименем TERNINATE.
В поле Ауказывается,на сколькоединиц уменьшаетсясодержимоесчетчика. Начальноезначение счетчикаустанавливаетсяблоком START 10000. Длямоделированиязадержки транзактаиспользуетсяоператор ADVANCE :
имя ADVANCE A,B
Поля А и Вимеют смыслтот же, что иGENERATE. Из значения160 образуютсяслучайныевременныезначения, имеющиеэкспоненциальноераспределениена отрезке :
( 160-FN $EXPON, 160+FN $EXPON )
Наше СМОсостоит из 2-хфизическихустройств :
1. очередьс именем QUEUE
2. устройствообработки сименем SYSTEM
Пусть наштранзакт вошелв очередь, иэто отмечаетсяв блоке QUUEUE, гдев поле А задаетсяимя или номерочереди, и приего прохождениина выход черезблок DEPART, где происходитвычитание 1 изномера очереди,внесенное тудаоператоромQUEUE. Теперь транзактызаблокированыперед блокомSEIZE и находятсяв QUEUE. Если очередьпуста, то транзактпоступает вSEIZE. Блок SEIZE обязательноиспользуетсясовместно сблокком RELEASE,моделирующимзанятие иосвобождениеустройствас именем SYSTEMM. ТеперьустройствоSYSTEM занято, изQUEUE транзакт неможет попастьв него. Очередьрастет. Дляопределениясредне квадратичногозначения временинахожденияв модели используетсяоператор TABULATE. Вего поле А могутбыть записаны3 счетчика :
ТС -- счетчиквхода в таблицу
ТВ -- среднеевремя ожидания
TD -- среднееквадратичноеотклонениевремени ожидания
В таблицахстроятся гистограммыдля R частныхинтерваловс шириной 100 единицмаксимальноговремени.
Программнаятаблица с именемTQ отражает состояниесчетчика врееменипребываниятранзакта вмодели, т.к. блоктабуляции (TABULATE ) размещаетсяперед блокомTERMINATE. Результатырешения, т.е.моделирования,представляютсяв машинномотчете.
Построениеимитационноймодели процессовотказов ивосстановленияЭВМ
Рассмотримработу ПЭВМ,в состав которойвходят электронныеблоки или ТЭЗы,которые могутвыйти из строяв процессеэксплуатации.Считаем. чтоотказы возникаютсогласнопуассоновскогораспределенияс параметромЁПод Ёпонимают среднююинтенсивностьотказов, выраженнуючисломотказов в единицувремени. ОтказавшийТЭЗ начинаетнемедленноремонтироваться,т.е восстанавливаться.Распределениевремени восстановленияраспределенопо экспонентес параметромЁ. Под нимпонимают среднююинтенсивностьвремени обслуживания, выражаемуючислом восстановленныхТЭЗов за единицувремени.
Известно.что вероятностьработающегоТЭЗа P0 и Р1отказавшегоравны:
Пусть l=0.1 m= 0,06. и тогда P0= 0.33 и P1=0.667
Построениеимитационной модели такой системы массовогообслуживания(СМО) осуществляетсяс использованиемязыка GPSS.
Определимиспользуемыеэлементы языка(Табл.1).
Таблица1
| Элементы GPSS | Назначениея |
| Транзакты : | |
| Всего одинтранзакт | Моделированиеинтервала безотказнойработыТбезоти периодавосстанов.Т вос. |
| Приборы: | |
FAC | Занятие приборасоотвеств.его отказу.т.е.это ТЭЗ,которыйремонтируют. |
| Функции: | Экспоненциадльнаяфункция |
EXPON | распределения. |
| Сохраняемаявеличина | Время занятияприбора. |
Структурнаясхема программы
Программана языке GPSS
1 EXPFUNCTIONRN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
2GENERATE0,0,,1;Генерированиетранзакта
3ASSING1,K1000;ПрисвоениеP1 знач.1000
4 INPUTADVANCE10,FN$EXP;Моделированиеинтервала
;безотказнойработы (10)
5SEIZEFAC;Занятиеприбора
6ADVANCE20,FN$EXP;Моделированиеинтрелвала
;восстановления(20)
7RELEASEFAC;Моделировавниеперехода
;врабочий режим
8TABULATEXTIME;Формированиетаблицы
;(Т=Твос+ Трем)
;XTIME задаетчисло интерв.
;иширину инервала(10,20)
9LOOP1,INPUT;Организацияцикла роходж.
;транзакта(блоки 3 и 8)
10TERMINATE1;Уничтожениетранзакта
XTIMETABLEM1-,0,20,10;Формированиетаблицы
START1000
Результаты
Средняязанятостьприбора составила0,671, что хорошосогласуетсяс расчётнымзначениемравным Р1 = 0,667*
Среднеевремя пребыванияприбора в состоянииотказа с оставило20,146 единиц машинноговремени. Среднеевремя цикларавного
(Т=Твос + Трем)составило30,015 времени.
Построениеимитационноймодели процессовотказов ивосстановлениянесколькихЭВМ несколькимиремонтниками
В этой работебудет рассмотренаболее сложнаясистема. Онасостоит изчетырёх ЭВМи двух ремонтников. Зассмотримисходныехарактеристикисистемы
Входнойпоток требование, который характеризует начало работыкаждой ЭВМ,имеет пуассоновскоераспределениес l=0,1. Каждыйиз транзактовпоследовательноищет свободныйприбор и занимаетего. При отсутствиисвободногоприбора пришедшийтранзакт безвозвратнотеряется. Услитранзакт занялприбор,а онотказал, тотакой транзакттак же теряется Распределениевремени обслуживанияэкспоненциальноес параметрам m= 0,05, а потокотказов пуассоновскийс параметром m=0,01. Распределениевремени восстановления- экспоненциальное.
В табл.1 приведенораспределениеэлементов языкаGPSS в этой моделе.
Табдица1
| ЭлементыGPSS | Назначение |
| Транзакты: | |
| Всегоодин транзакт | Моделированиеинтервалаябеэотказнойработы.Тбезот.и периодавосстанов.Твосст. |
| Приборы: | |
| FAC1,FAC2,FAC3.FAC4 | ЭВМ,загрузкукоторой надоопределить |
| REM1. REM2 | Ремонтныерабочие |
| Функции: | |
| EXPON | Экспоненциальнаяфункция распределения |
| Сохраняемаявеличина | Числопотеряныхтранзактови суммарноевремя простоя |
Структурнаясхема программыне приводится.
Программана языке GPSS
EXPFUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
1 GENERATE100,FN$EXP,,,1
2 PREEMPT FAC1,PR.INC7..RE
3 АSSIGN 2.FAC1
4 TRANSFER.COM2
5GENERATE100,FN$EXP,,,1
6PREEMPT FAC2.PR.INC7..RE
7FSSIGN 2.FAC2
8 TRANSFER.COM2
9 GENERATE100,FN$EXP,,,1
10PREEMPT FAC3.PR.INC7..RE
11 АSSIGN 2.FAC3
12 TRANSFER .COM2
13GENERATE100,FN$EXP,,,1
14PREEMPT FAC4.PR.INC7..RE
15 ASSIGN 2.FAC4
16TRANSFER .COM2
17GENERATE100,FN$EXP,,,1
18 INC1 GATE NU 1.INC2
19 SEIZE FAC1
20 ASSIGN 1.FAC1
21 TRANSFER.COM1
22 INC2 GATE NU 1.INC3
23SEIZE FAC2
24ASSIGN 1.FAC2
25TRANSFER .COM1
26 INC3 GATE NU 1.INC2
27 SEIZE FAC3
28ASSIGN 1.FAC3
29TRANSFER .COM1
30 INC4 GATE NU 4.INC7
31SEIZE FAC4
32 ASSIGN 1.FAC4
33 COM1 ADVANCE 20.FN$EXP
34 RELEASEP1
35 TERMINATE1
36 INC7 SAVEVALUE2+.K1
37 TERMINATE1
38 COM2 TRANSFER BOTH.ATT1.ATT2
39 ATT1 ENTER REM1
40 ADVANCE30.FN$EXP
41 LEAVE REM1
42 TRANSFER.COM3
43 ATT2 ENTER REM2
44 ADVANCE30.FN$EXP
45 LEAVE REM2
46 COM3 RETURN P2
47 SAVEVALUE 1=.M1
48 OUTT TERMINATE
START 5000
Описание работыпрограммы
1,5,9,13 блоки -генерируюттранзактыотказов длявсех устройствFAC (среднее времябезотказнойработы 1\lравно 100.
2,6,10,14 - прерываниеработы отказамис потерей транзактов.
3,7,11,16 - назначениепараметра Р2транзакта-отказасоответствующегоему номераприбора.
17 - генерированиетранзактовтребований(наверно, работающихмашин).Среднее времямежду моментамиих возникновения10 единиц машинноговремени моделирования*
18, 22,26,30 - проверкана занятостьприборовесли приборзанят - передачатранзактадругому. Есливсе заняты -потеря транзакта.
19,23,27,31 - занятиесвободногоприбора*
20,24,26,32 -назначениепараметра Р1транзактам,иметирующегозанятого имприбора.
21,25,29 - передачаэтих транзактовв блок CJB1,
33 - моделированиевремени обслуживаниятребовани .
34 - освобождениетребованиемзанимаемогоим прибора.
35 - уничтожениетранзактовтребований.
36 - сумированиечисла теряемыхтребованийв ячейке 2, отведннойдля хранимыхвеличин.
37 - уничтожениетеряемых транзактов-требований.
38 - передачаотказавшегоприбора ремонтнику.
39,43 - поступлениеприбора наремонт.
40, 44 - моделированиевремени ремонтаили восстановления, величинойравной 1/m-30 единицам.
41, 45 - ремонтниксвободен
42 - передачатранзакт в блокCOM3.
46 - окончаниепрерыванияобслуживанияприбором вследствииотказа и ремонта.
47 хранениеотказов в ячейке!.
48 - уничтожениеотказов-транзактов.
Результатымоделирования
За 48245 единицвремени былосмоделированодля FAC1 - FAC4 соответственно452,443,458,450 отказов. За это времяв систему поступило5002 требований на ЭВМ. икоторых потеряновследствиизанятости илиотказов 1829. (Смотрихранимое значениев 2).
Средняязанятость приборов FAC соответственно равна - 0.742. 0.676. 0.593 и0.636, Средняя занятостьремонтников- REM1 0.665. REM2 - 0.439,
Суммарноевремя простоявсех приборовсоставило50993. (Смотри содержимоехранимое вячеке 1).
Исследованиемодели эксплуатационногообслуживанияЭВМ
В аналитических вероятностныхмоделях потоковотказов, сбоев,восстановленийпринималосьдопущение обэкспоненциальномраспределениивремени наработкина отказ, поискаи замены отказавшихустройств ЭВМи т.д* Это распределениевсегда удовлетворительно описывает ту или иную выборку, получаемую в процессенаблюденияза работой ЭВМ*Отказ от экспоненциальногораспределенияделает вероятностнуюмодель процессаэксплуатации весьма сложной, что не позволяетполучить ееразрешениев замкнутойформе.
Для сравнения правомочностииспользованияэмпирическихи статистическиполученныхраспределений. В качествепримера рассмотримпростейшуюмодель. Считаем, что ЭВМ можетнаходитьсяв двух состояниях- рабочем и врежиме отказаи восстановления.
Пусть эмпирическиефункции распределения, получаемыеэкспериментально,для временимежду отказамии длительностямивосстановленияработоспособностиЭВМ заданы ввиде графиков, и в единицахмодельноговремени. Методикаопределенияэмпирическихфункций распределения времени появленияотказов идлительностейотказов рассмотренав книге Л1 стр.47-53.
Заданиеэтих функций в операторе FUNCTION языка GPSS выглядитследующимобразом:
RASPR1FUNCTION=0,0/0,1.1000/0,2.1500/0.4.4000/0,8,5000/1,7000
RASPR1 FUNCTION =0,0/0,1.100/0,2.200/0.4.450/0,8,600/1,1000
В Таблице1 приведенывариантыиндивидуальныхзаданий.
В языке GPSSрекомендованыследующие формызадания экспоненциальногораспределения.
EXP1 FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
EXP2 FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.10/.2,.22/.3,.35/.4,.51/.5,.69/.6,.91/.7,.120
.75,.138/.8,,16/.84,.185/.88,.212/.9,.23/.92,.252/.94,.281
.95,.299/.96,.32/.97,.35/.98,.39/.99,.46/.995,.53/.998,.62
.999,7/.9998,8
Рассмотримпрограммнуюреализациюмодели.
Программа
RMULT7,519
XTIMETABLEMP1,0,400,20
TIME1FUNCTION RN1,C6
0,0/0,1.1000/0,2.1500/0.4.4000/0,8,5000/1,7000
TIME2 FUNCTIONRN1,C6
0,0/0,1.100/0,2.200/0.4.450/0,8,600/1,1000
1 GENERATE,,,1,,1,5
2 INPUT MARK 1
3 SEIZE COMP
4 ADVANCEFN$TIME1
5 RELEASECOMP
6 SEIZE SERV
7 ADVANCEFN$TIME2
8 RELEASESERV
9 TABULATEXTIME
10 SPLIT 1,INPUT
11 TERMINATE 1
START 1000
END
Описаниепрограммы
1 блок - порождаеттранзакт, соответствующийЭВМ, котораяможет находитсяв двух состояниях.
2 -операторMARK с меткой INPUTзапоминаетмомент входатранзакта вмодель
3 - занятиеприбора COMP иимитируетнормальнуюработу ЭВМ.
4 - определениевремени работыЭВМ.
5 - окончаниеработы по причиневозникновениянеисправностии освобождениеприбора.
6 - 8 - эти блокимоделируютсостояние ЭВМв состояниивосстановления*
9 - восстановлениезакончено, итранзакт попадаетв блок определениясуммы двухслучайныхвеличин, которыеопределяютдва состояния.
10 - созданиенового транзакта,который поступаетв блок MARK* Предыдущийтранзакт гибнетв блоке 11.
Результаты
Значениякоэффициентовиспользованияприборов COMF иSERV определяюткоэффициентготовностиЭВМ и вероятностьеё простоя. Этипараметрысоответственноравны - 0,691 и 0,108.
Исследованиемодели обслуживаниянесколькихЭВМ с однимремонтником
Как известно, персональныеЭВМ обладаютдостаточновысокой надёжностью.При нормальнойэксплуатациитакая машинане требует вмешательствав свою работучеловека, называемогов СМО ремонтником.
Так как всостав ЭВМвходят различныеблоки, которыеможно называтьТЭЗами, то в любой момент времени одиниз них можетвыйти из строя.Восстановлениеработоспособностиможет осуществлятьсякак немедленнымремонтом вышедшегоиз строя ТЭЗа,так и его заменойна запасной,находящийсяв ЗИПе. НеисправныйТЭЗ ремонтируетсяи поступаетлибо в ЗИП, либов ЭВМ, и в этомслучае ТЭЗ изЗИПа помещаетсяна своё местоопять в ЗИП. Первый методполучил название "непосредственногоремонта, а второй- "комбинированногоремонта”. Вданной работерассматриваетсяпервый из методов.
Будем считать, что пребываниеЭВМ в рабочеми нерабочем(восстанавливаемом)режимах, имеетэкспоненциальноераспределениес параметрамиl и m Под l понимаютсреднюю интенсивностьотказов, выраженнуючислом отказовв единицу времени.Под m понимаютсреднюю интенсивностьвремени обслуживания, выражаемуючислом восстановленныхТЭЗов за единицувремени. ДляперсональныхЭВМ l являетсяотносительномалой величиной,аm относительновелико. Отношениеl/mназываетсякоэффициентомобслуживания.
Предположим,что m ЭВМ имеютодинаковыеl и m,и они обмлуживаютсяодним реионтником.Если ЭВМ выходитиз строя, онаобслуживаетсянемедленно,при условии,что ремонтникне занят обслуживаниемдругой ЭВМ.
Все m ЭВМработают независимодруг от друга.
Пусть состояние Ео означает, что все ЭВМработают иремонтниксвободен. СостояниеЕn означает,что ЭВМ находитсяв нерабочемсостоянии* При 1 Ј n Јm одна ЭВМ обслуживается, n - 1 стоят в очередина обслуживание,а m - n остаютсяв рабочем состоянии.
Если система из m ЭВМ в моментвремени t находитсяв состоянииЕn,то вероятностьэтого события(Pn) может бытьпредставленаследующимвыражением:
где (m)n=m x (m-1).....(m - n + 1). ЗначениеРо (вероятностьто- го, что системанаходится всостоянииЕо,т.е. все ЭВМработают) нахо-дится из условия:
Рассмотримконкретныйпример. Пустьчисло ЭВМ m= 6, икоэффициентобслуживанияравен l/m= 0,1.
ПроцессвычисленияPn представленв Табл.1.
Таблица1
| n | ЧислоЭВМ ожидающихобслуж. | Pn/Po | Pо |
| 0 | 0 | 1 | 0.4545 |
| 1 | 0 | 0,6 | 0.2907 |
| 2 | 1 | 0,3 | 0.1454 |
| 3 | 2 | 0,12 | 0.0582 |
| 4 | 3 | 0,036 | 0.0175 |
| 5 | 4 | 0,0072 | 0.0035 |
| 6 | 5 | 0,00072 | 0.0003 |
ВероятностьРо можнорассматривать, как вероятность незанятостиремонтника.Математическое ожидание числаЭВМ, стоящихв очереди наобслуживание
ВероятностьР0 для рассмотренногопримера равно:
Lq = 6 x 0,0549 = 0.3294
Таким образом, отношениечисла машин, ожидающихобслуживания,к общему числумашин имеетсреднее значение,равное 0,0549.
Программамодели на языкеGPSS
MEN EQU 1,F
EXPON FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
1 GENERATE 0,0,,1
2 SPLIT 5,COPY
3 ASSIGN 2,K500
4 TRANSFER ,INPUT
5 COPY ASSIGN 2,K1000
6 INPUT ASSIGN 1,MEN
7 CYCLE QUEUE P1
8 SEIZE P1
9 DEPART P1
10 ADVANCE 6,FN$EXPON
11 RELEASE P1,
12 ADVANCE 60,FN$EXPON
13 LOOP 2,CYCLE1
14 TERMINATE1
START 1
END
Описаниепрограммы
1 - генерациятранзакта
2 - образованиепяти транзактов-копийс последующейпередачей ихв блок COPY..
3 - присвоениепараметру Р2транзакта-оригиналазначения 500
4 - передача- транзакта-оригиналав блок INPUT,
5 - присвоениепараметрамР2 транзактов-копийзначений 1000.
6 - присвоениепараметрамР1 транзактовзначения,соответствующегономеру прибора(в нашем случаерабочего). Этозначение равно1
7 - вхождениев очередь наремонт.
8 - занятиеприбора.
9 - выход изочереди.
10 - моделированиеремонта.
11- рабочий-ремонтниксвободен
моделированиебезотказнойработы автомата.
13 - контрольчисла прохожденийтранзакта череэсегмент блоков,начинающихсяс блока CYCLE.
14- уничтожениетранзакта.
Полученныерезультаты:
Средняязанятостьремонтника0,491. Коэффициентпростоя этогоже ремонтникапо результатаммоделированиясоставил
(Кпр.рем)модел.-(1-0,409)/1 = 0,509..
Тот же коэффициентнайденныйаналитическисостави 0,4845.
Коэффициентпростоя ЭВМ,полученныйаналитическипутём, и порезультатаммоделированиясоответственноравны:
(Кпр.ЭВМ)анал= 0,0549
(Кпр.ЭВМ)модел= 0,053
Совпадениерезультатовможно считатьудовлетворительным
Исследованиемодели обслуживаниянесколькихЭВМ несколькимиремонтниками
Усложнимзадачу, которуюмы рассматривалив предыдущей работе. Будемсчитать, чтоm ЭВМ обслуживаетсяr ремонтниками(rЈm). Еслиn і r, тосостояние Еnозначает, чтоr - n рабочих свободны,n машин ремонтируются, и ни одна изЭВМ не стоитв очереди наремонт. При n Јr состояние Enозначает, чтоr ЭВМ обслуживаетсяи n - r ЭВМ ожидаютобслуживанияв очереди.
Аналитическиевыраженияописывающие такую систему представленыниже. Отметим,что отношениеР1/Р0 находитсяиз выражения:
mlР0= mР1
При n Јr имеем:
(n + 1)mPn+1= (m -1)lPn
При n іr получаем:
rmPn+1= (m -n)lPn
Два последнихуравненияпозволяютпоследовательновычислитьотношение Pn/Po. При этом Ронаходим из:
Результатыаналитическихрасчётов по формулам приведённым выше представленыв табл.1. Расчётыприведены дляслучая: l/m=0,1,m=20, r=3.
Таблица1
| n | Число обслуживаемыхЭВМ | Число ожидающихЭВМ | Число незанятыхрем. | Pn |
| 0 | 0 | 0 | 3 | 0 13625 |
| 1 | 1 | 0 | 2 | 0,27250 |
| 2 | 2 | 0 | 1 | 0,225888 |
| 3 | 3 | 0 | 0 | 0,15553 |
| 4 | 3 | 1 | 0 | 0,08802 |
| 5 | 3 | 2 | 0 | 0,04694 |
| 6 | 3 | 3 | 0 | 0,02347 |
| 7 | 3 | 4 | 0 | 0,01095 |
| 8 | 3 | 5 | 0 | 0,00475 |
| 9 | 3 | 6 | 0 | 0,00190 |
| 10 | 3 | 7 | 0 | 0,00070 |
| 11 | 3 | 8 | 0 | 0,00023 |
| 12 | 3 | 9 | 0 | 0,00007 |
Программнаямодель
QUEC STORAGE 100
EXPON FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
1 GENERATE 0,0,,1
2 SPLIT 19,COPY
3 ASSING 2,K1000
4 TRANSFER ,INPUT
5 COPY ASSING 2,K1000
6 INPUT ENTER QUEC
7 TRANSFER ALL,SERV3,3
8 SERV1 SEIZE MEN1
9 ASSIGN 1,MEN1
10 TRANSFER ,COMIN
11 SERV2 SEIZE MEN2
12 ASSIGN 1,MEN2
13 TRANSFER ,COMIN
14 SERV3 SEIZE MEN3
15 ASSIGN 1,MEN3
16 COMIN LEAVE QUES
17 ADVANCE 6,FN$EXPON
18 RELEASE P1
19 ADVANCE 60,FN$EXPON
20 LOOP 2,INPUT1
21 TRANSFER 1
START 1
END
Описаниепрограммы
Отличиеданной модели от предыдущей состоит в том, что числотранзактов-копийравно 19, и имеетсятри прибора- MEN1, MEN2, MEN3. А также вналичии следующихдополнительныхблоков:
6 - блок вхожденияв накопительQUEC& Его емкостьзадается вблоке STORAGE&
7 - попытка передачи транзактав один из блоковSERV1,SERV1+3, SERV3.
8,11,14 - занятиетранзактамиустройств MEN1- MEN#.
9,12,15 - присваиваниепараметру Р1 значения, соответствующегономеру устройства.Этоблоки 2 -4,
10,13 - безусловнаяпередача транзактовв блок COMIN (,kjr 16)&
16 - выход транзактана накопительQUEC
Для получениястатистик, характеризующихочередь ЭВМ,используетсянакопительQUEC. Распределениетранзактов, являющихсяаналогами ЭВМ,между устройствами, являющимися аналогамирабочих-ремонтников,производитсяпосредствомблока 7.
Полученныев результатемоделированияоценки коэффийиентовпростоя ремонтникови ЭВМ равнысоответственно:
Кпр.эвм= 0.272/20 =0.0136
Сравниваяаналитическиерезультаты(0,4042 и 0,01694) с модельными(0,453 и 0,0136) можно сделатьвывод о том,что существующиеотличия объясняютсязаниженнымсредним временем(5,46) вместо 6.
Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказоводнотипныхТЭЗов
Комбинированнаямодель обслуживанияподразумеваетследующуюлогикуработы. Послеотказа происходитобнаружениенеисправногоТЭЗа и его заменана действующийТЭЗ из комплектазапасных инструментови *приборов(ЗИП). НеисправныйТЭЗ отправляетсяв ремонтную группу. Ремонт*уществляетсяремонтником, который можетбыть занятремонтом другогоТЭЗа. Еслион занят, тонеисправныйТЭЗ устанавливаетсяв очередь навосстановление.
Для упрощениязадачи считаем, что ЭВМ состоитиз однотипных*блоковили ТЭЗов, имеющиходинаковыезначения lи m.
Число ТЭЗовв ЗИПе можетбыть таким: нет ни одногогодного, естьодин, два и т.д.
Будем считать,что время безотказнойработы любогоиз ТЭЗов ЭВМопределенопо нормальному закону со среднимв 350 ч и стандартнымотклонениемв 70 часов.ПоискнеисправногоТЭЗа и его извлечениеиз ЭВМ эанимает4 ч. Время, необходимоедля того, чтобыустановить,проверитьоттестироватьзаменяющийТЭЗ , равно 6 ч.Время ремонтанеисправногоТЭЗа распределено по нормальномузакону со средними стандартнымотк- лонением,соответственноравным 8 ч и 0.5 ч.
Считаем,что ремонтомзанимаетсяремонтник, вобязанностикоторого входиттакже ремонтдругих деталей, поступающихк нему от другихМ. Эти другиедетали поступаютпо закону Пуассонасо средниминтерваломмежду поступлениями, равным ( ч. Время,требуемое наих ремонт составляет8±4 ч. ЭтиТЭЗы имеютболее высокийприоритет.
Провестиисследованиемодели причисле запасныхТЭЗов: ноль,один два ТЭЗа. Для каждой из моделейвыполнитьпрогон равный5 годам, предполагая40 часовую рабочуюнеделю.
Методпостроениямодели
Модель состоитиз трёх сегментов.Рассмотримпервый сегмент.
Первыйсегмент.. Онможет называться"ТЭЗ и ЭВМ".
ПорождаемыйтранзактинтерпретируетЭВМ, а не ТЭЗ.Дляслежения а зачислом запасныхТЭЗов используетсясохраняемая величина.(содержимоесчетчика).ДефектныйТЭЗ уменьшаетсодержимоесчетчика, аотремонтированный- увеличивает.Сама ЭВМмоделируетсяприбором Транзакт оператор включаети отключаетприбор посредствомего освобождения.Таккак в моделеотказавшиеТЭЗы продвигаютсясами ( на практикеэто делаетоператор илилаборант), тодля этогоиспользуетсядругой транзакт,порож- даемыйпервым. Осуществляетэто блок SPLIT&
Второйсегмент. Егоназвание "Группаремонта".
Ремонтникмоделируется прибором FIXER. Вэтом сегментеосуществляетсямоделированиесостязанийза FIXER между отказавшимиТЭЗами.
Третийсегмент можноназвать "Таймерна 260 40-часовыхнедель",
Рассмотримтаблицу определений(Табл.1).
Таблица1.
| ЭлементыGPSS | Назначение |
| Транзакты: | |
| 1 сегмент | операторЭВМ |
| 2 сегмент | ТЭЗна замену |
| 3 сегмент | Транзакттаймер |
| Приборы | |
| МАС | ЭВМ,нагрузку которуюнадо олред. |
| *АШЧУК | Ремонтник |
| Функции: | |
| SNORV | Нормированнаянормальнаяфункц.распр. |
| XPDIS | Экспонец.ф-ия распределения. |
| Сохраняемыевеличины | |
| I | Счётчикиспр.ТЭЗ в ЗИПе. |
| I | Счётчиквремени работыТЭЗа в ЭВМ. |
| FIX | Счётчиквремени ремонтаТЭЗа. |
Программа
63 SNORM FUNCTION RN1,C25
0,-5/.00003,-4/.00135,-3/.00621,-2.5/.02275,-2
.06681,-1.5/.11507,-1.3/.15866,-1/.21186,-.8/.27425,-.6
.34458,-0.4/.42074,-0.2/.5,0/.57926,.2/.65542,.4
.72575,.6/.78814,.8/.84134,1/.88493,1.2/.93319,1.5
.97725,2/.99379,2.5/.99865,3/.99997,4/1,5
XPDIS FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
,75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81 .
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2 .
.999,7/.9998,8
J FVARIABLE 700*FN$SNORM+3500
FIX FVARIABLE 5*FN$SNORM+80
*
* MODEL SEGMENT1
*
1 GENERATE ,,,1
2 AGAIN SEIZE MAC
3 ADVANCE V1
4 RELEASE MAC
5 ADVANCE 40
6 SPLIT 1,FETCH
7 SEIZE FIXER
8 ADVANCE V#FIX
9 RELEASE FIXER
10 SAVEVALUE 1+,1
11 TERMINATE
12 FETCH TESTG X1,0
13 SAVEVALUE 1-,1
14 ADVANCE 60
15 TRANSFER ,AGAIN
*
* MODEL SEGMENT2
*
16 GENERATE 90,FN$XPDIS,,,1
17 ADVANCE
18 SEIZE FIXER
19 ADVANCE 80,40
20 RELEASE FIXER
21 TERMINATE
*
* MODEL SEGMENT3
*
GENERATE 104000
TERMINATE 1
*
* CONTROL
*
TART 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1.1
TART 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1.2
START
END
Описаниепрограммы
Первыйтранзакт сразузанимает приборMAC посредствомвхода в приборSEIZ (2) Первой сохраняемойвеличинойявляется 0,т.к.ЗИПпуст. Ограниченияна запасныеТЭЗы имитируютсяв блоке TEST (12)
Во втором сегменте в 17блоке ADVANCE нетоперандов. Он просто позволяетпланироватьпоступлениеследующеготранзакта.
Результаты
Результатыпредставленыв Табл.2.
Таблица2
| Числозапасн.ТЭЗов | НагрузкаЭВМ | Нагрузкаремонтн. |
| 1 | 9,705 | 0,880 |
| 2 | 0,912 | 0,882 |
| 3 | 0,958 | 0,9\887 |
Если в системе имеется всегоодин запаснойТЭЗ, то коэффициентиспользованиясоставит 70:Приувеличениичисла ТЭЗовэта величинасоответственноувеличивается, и составляет91 и 96 процентов..
Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказовразличных ТЭЗов
В предыдущей работе былопринято, чтовсе типы ТЭЗоввходящих в ЭВМимеют лдинаковыепараметры lи m. В этой работе будем считать, чтоТЭЗыимеют различныепараметры, т.е.значения lи m у нихне совпадают.Такое предположениеуже значительноближе к практикет.к. в составЭВМ входятразнотипныеблоки. Это,например, платавидеоадаптера,контроллервинчестерови дисководов,наконец и сама"материнскаяплата", и такдалее. Наиболееслабым узломЭВМ являютсяпринтеры,которые требуютпереодическойсмены катриджей.
Будем обозначатьэти различныеблоки-ТЭЗы какА и В. Как ТЭЗА так и ТЭЗ Bподверженыпериодическимотказам. В случаеотказа А илиВ ЭВМ останавливаетсяоператоромили лаборантом. После этогоотказавшийТЭЗ извлекаютиз ЭВМ, и вместонего устанавливаютисправный запасной ТЭЗ.После этогоЭВМ продолжаетвновь работу.
Во времяэксплуатацииЭВМ время работыТЭЗов А и В до отказа уменьшается.Примем для Аи В следующиепараметры (Табл.1.).
Таблица1
| Параметры | ТЭЗА | ТЭЗВ |
| Распределеневремени безотказнойработы. | Нормальное | Нориальное |
| Среднеезначение | 359 ч | 450 ч |
| Стандартноеотклонение | 70 ч | 90 ч |
| Времясъёиа ТЭЗаиз ЭВМ | 4 ч | 4 ч |
| ВремяустановкиТЭЗа | 6 ч | 6 ч |
| Времянеобходимоена ремонт: | ||
| Распределение | Нормальное | См.Табл.2 |
| Среднеезначение | 8 ч | |
| Отклонение | 0,5 ч |
Распределениевремени ремонтаТЭЗа В полученоэксперимеентально,и представленов Табл.2*
Таблица2
| Времяремонта,ч | Суммарнаячастота | Времяремонта ч | Суммарнаячастота |
| Менее5 | 0,00 | 8 | 0,83 |
| 6 | 0,22 | 9 | 1,00 |
| 7 | 0,57 |
Условияработы ЭВМсчитаем идентичнымиранее описанным.
Для ремонтаиспользуетсяодин ремонтник,который ремонтируетТЭЗы A и B в порядкеих поступления.Кроме того, онпродолжаетремонтироватьнеисправныеблоки, поступившиеот других ЭВМи имеющие более высокий приоритет,чем у блоковА и В.
В работенадо построитьGPSS модель длясистиемы "ТЭЗ- ЭВМ", и использоватьэту модель для нахождениякоэффициентанагрузки ЭВМкак функциичисла запасныхТЭЗов А и В всистеме. Рассмотретьсистему длякомбинаций,при которых в ЗИПе имеется0, 1 или 2 ТЭЗакаждого вида.Для каждой изсистем выполнитьпрогон, моделирующийработу системы в течении 5 лет(это 280 40-часовыхнедель).
Методпостроениямодели.
Сегмент"ЭВИ ТЭЗ".Транзактомимитируетсяначало работыЭВМ, представленнуюприбором.В начальный момент времениработы предполагается,что оба блокаисправны. Когдатранзакт, имитирующийвключениеЭВМ входит вмодель, он делаетвыборки израспределенийвремени работы ТЭЗов А и В, записываяполученныевеличины впервый и второйпараметры.
Второй итретийсегменты идентичныпредйдущейработе.
Рассмотримтаблицу распределений(Табл.3.).
| операторыGPSS | Назначение |
| Транзакты: | |
| 1-выйсегмент | Управлениеработой ЭВМ |
| Р1 -оставщеесявремя работыА | |
| Р2 -оставщеесявремя работыВА | |
| Р3 -наименьшаявеличина междуА и В | |
| 2-ройсегмент | ТЭЗна замену |
| 3-тийсегмент | Транзакт-тайиерна 5 лет |
| Приборы: | |
| MAC | ЭВМ,нагрузка которойподлежитопределению |
| FIXER | Ремонтник |
| Функции: | |
| BFIX | Ф-ияописываюшаяраспределениевремениремонта ТЭЗаВ |
| FLIP | Ф-ия,значениемкоторой являетсяномер ТЭЗане отмеченногов Р3 |
| POINT | Ф-ияраспределениявремени ремонтаТЭЗов А илиВ |
| SNORV | Нормированнаянорм. Ф-ия распр. |
| XPDIS | Экспоненциальнаяф.ия распределения |
| Сохланяемыевеличины: | |
| 1,2 | Счётчикизапасных ТЭЗовА и В |
| AF{X | Переменная,описыв. норм.распр.время ремонтаТЭЗа А |
Программана языке GPSS
RMULT 121,,17
BFIXFUNCTION RN2,C5
0,50/.22,60/.57,70/.83,80/1,90
FLIPFUNCTION P3,L2
1,2/2,1
POINTFUNCTION P3,M
1,V$AFIX/2,FN$BFIX
SNORMFUNCTION RN1,C25
0,-5/.00003,-4/.00135,-3/.00621,-2.5/.02275,-2/
.34458,-0.4/.42074,-0.2/.5,0/.57926,.2/.65547,.4
.72575,.6/.78814,.8/.84134,1/.88493,1.2/.93319,1.5
.97725,2/.99379,2.5/.99865,,5/.99997,4/1,1.5,
XPDISFUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
,75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
1FVARIABLE 700*FN$SNORM+3500
2FVARIABLE 900*FN$SNORM+4500
AFIX FVARIABLE 5*FN$SNORM+80
*
* MODEL SEGMENT 1
*
1GENERATE ,,,1
2ASSIGN 1,V1
3ASSIGN 2,V2
4 AGAINSELECT MIN 3,1,2,,,P
5SEIZE MAC
6ADVANCE P*3
7RELEASE MAC
8ASSIGN FN$FLIP-,P*3
9ADVANCE 40
10SPLIT 1,FETCH
11SEIZE FIXER
12ADVANCE FN$POINT
14RELEASE FIXER
14SAVEVALUE P3+,1
15TERMINATE
16 FETCHTEST G X*3,0
17SAVEVALUE P3-,1
18ADVANCE 60
19ASSIGN P3,V*3
20TRANSFER ,AGAIN
* MODEL SEGMENT 2
*
21GENERATE 90,FN$XPDIS,,,1
22ADVANCE
23SEIZE FIXER
24ADVANCE 80,40
25RELEASE FIXER
26TERMINATE
*
* MODEL SEGMENT 3
*
27GENERATE 104000
28TERMINATE 1
*
* CONTROL
*
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X2.1
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X2.2
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1.1
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1,1/X2,1
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1,1/X2,2
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1,2
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1,2/X2,1
START 1
RMULT 121,,17
CLEAR
INITAL X1,2/X2,2
START 1
END
Описанмепрограммы
Комбинациизапасных ТЭЗоврассматриваютсяв последовательность:
0,0 0,1 0,2 1,0 1,1 1,2 2,0 2,1 2,2
Управляющиеблоки @RMULT-CLEAR-INITIAL-START"позволяютвводить и обнулятьсохраняемыевеличины длячисла имеющихсяТЭЗов. Длякомбинации0,0 не требуетсяоператор INITIAL&
Результаты
В табл.4 приведенырезультатымоделирования.
Таблица 4
| Число запасныхТЭЗов A | Чисдо запасныхТЭЗов В в системе | ||
| всистеме | 0 | 1 | 2 |
| 0 | 0,609 | 0,686 | 0,742 |
| 1 | 0,755 | 0,864 | 0,908 |
| 2 | 0,714 | 0,906 | 0,945 |
Первая строка таблифы, соответствуюшая нулевому числуТЭЗов А, показывает,как растйтнагрузкаЭВМпо мере возрастаниязапасных дета-лей ТЭЗа В впоследовательности0,1,2.
Для сравненияприведем вТабл.5 результаты.полученныев предыдущейработе.
Таблица5
-
Числозапасн.ТЭЗов НагрузкаЭВМ Нагрузкаремонтн. 1 9,705 0,880 2 0,912 0,882 3 0,958 0,9\887
Отметим,что при отсутствиизапасных ТЭЗовА и двух запасныхТЭЗах В. нагрузка,равная 74,2 процента(речь идет оТабл.4.стр.1), превышаетнагрузку в70,5, полученнуюв предыдущемпримере. Этопротиворечитожидаемомурезультату. Результатыполученныедля случая А=1и 2 и для В=0 являютсясомнительными.
Нагрузкав 90,8% для А=1 и В-2меньше чем91,2% для предыдущейработы(Табл.5,строка 2).Существуюти ещё неувязки.
Модельдля эмитациипроизводственнойдеятельностиВЦ
Рассмотримследующийвопрос: "Разработатьмодель дляимитациипроизводственнойдеятельно ВЦпри планово-предупредительномобслуживании эксплуатируемогопарка ЭВМ. По полученной модели оценитьраспределениеслучайнойпеременной "число машин,находящихсяна внеплановомремонте".
РассматриваемыйВЦ имеет в своемсоставе паркЭВМ , обеспечивающийсреднюю производительность.и базирующийсяна ЭВМ IBM PC с ЦП типа 386SX и 386DX. Кроме:этого на ВЦиспользуютсяв качествесетевых серверовмашины типа486DX и Pentium, поддерживающиелокальные сети,в которыхосуществляется сложная цифровая обработкабольших цифровыхмассивов информации, кроме этого, решаются задачи разработкицветных изображений.
На ВЦ принятопланово-профилактическоеобслуживание.ВЦ с небольшимпарком ЭВМ ипоэтому ремонтомЭВМ занимаетсявсего одинрадио-механик( в терминахСМО - ремонтник). Это означает: что одновременноможно выполнятьобслуживаниетолько однойЭВМ. Все ЭВМдолжны регулярнопроходитьпрофилактическийосмотра. Числоэвм подвергающееся ежедневномуосмотру согласнографика, распределеноравнлмернои составляетот 2 до 6. Время, необходимоедля осмотраи обслуживаниякаждой ЭВМпримерно распределенов интервалеот 1,5 до 2,5 ч. За этовремя необходимопроверить самуЗВМ, а такжетакие внешние ус-ва как цветныеструйные принтеры,нуждающиесяв смене илизаправке катриджейкрасителем.Несколько ЭВМимеют в качествевнешних устройствцветные плоттеры(графопостроители), у которыхдостаточносложный профилактическийосмотр.
Рабочийдень ремонтникадлится 8 ч, новозможна имногосменнаяработа.
В некоторых случаях профилактический осмотр прерываетсядля устранениявнезапныхотказов сетевыхсерверов, работающихв три смены,т.е 24 ч в сутки.В этом случаетекущая профилактическаяработа прекращается,и ремонтникначинает беззадержки ремонтасервера. Темне менее, машина-сервер, нуждающаясяв ремонте, неможет вытеснитьдругую машину-сервер,уже стоящуюна внеплановомремонте.
Распределениевремени междупоступлениямимашин-серверовявляетсяпуассоновскимсо средниминтерваломравным 48 ч. Если ремонтник отсутствуетв момент поступленияЭВМ эти ЭВМдолжны ожидатьдо 8ч утра.Время их обслуживанияраспределенопо экспонентесо средним значение в 25 ч.НеобходимопостроитьGPSS-модель дляимитациипроизводственнойдеятельностиВЦ. По полученноймодели необходимооценить распределениеслучайнойпеременной"число машин-серверов,находящихсяна внеплановомремонте". Выполнитьпрогон модели, имитирующейработу ВЦ втечении 25 дней,введя промежуточную информацию по окончаниикаждых пятидней. Для упрощенияможно считать,что ремонтникработает 8 ч вдень без перерыва,и не учитыватьвыходные. Этоаналогичнотому, что ВЦработает 7 днейв неделю.
Метод построениямодели
Рассмотримсегмент плановогоосмотра ЭВМ.(Рис.1.). Транзакты,подлежащиеплановомуосмотру, являютсяпользователямиобслуживающегоприбора (ремонтник),которым неразрешен егозахват. ЭтиЭВМ-транзактыпроходят черезпервый сегментмодели каждыйдень с 8 ч утра.ЭВМ-транзактвходит в этотсегмент. Послеэтого транзактпоступает в блок SPLIT, порождаянеобходимоечисло транзактов,представляющихсобой ЭВМ,запланированныена этот деньдля осмотра.ЭтиЭВМ-транзактыпроходят затемчерез последовательностьблоков SEIZE-ADVANCE-RELEASE ипокидают модель..
Рис.1. Первыйсегмент
Сегмент"внеплановогоремонта"ЭВМ-серверы,нуждающийсяво внеплановомремонте, двигаютсяв модель в своёмсобственномсегменте.Использованиеими прибораимитируетсяпростой последовательностьюблоков PREEMPT-ADVANCE- RETURN. Блок PREEMPT подтверждаетприоритетобслуживанияЭВМ-сервера(в блоке в полеВ не требуетсяPR) (Рис.2.)
Сегмент"начало и окончание"рабочего дняВЦ. Для того,чтобы организоватьзавершениетекущего дняработы ВЦ поистечениикаждого 8-ми чдня и его началав 8 ч утра, используетсяспециальныйсегмент. ТТранзакты-диспетчервходит в этотсегмент каждые24 ч (начиная сконца первогорабочего дня),Этот транзакт,имеющий в моделевысший приоритет,затем немедленнопоступает вPREEMPT, имеющий вполе В символаPR. Диспетчеру,таким образом, разрешенозахватыватьприбор-ремонтниквне зависимостиот того, кемявляется текущийпользователь(если он есть).Далее, спустя16 ч, диспетчеросвобождаетприбор-ремонтник, позволяя закончитьранее прерваннуюработу (приналичии таковой).(Рис.3.)
Сегмент"сбор данныхдля неработающихЭВМ-серверов".Для сбора данных,позволяющих оценить распределениечисла неработающихЭВМ-приборов,используетсяэтот отдельныйсегмент. (Рис.4.)
Для этихцелей используетсявзвешенныетаблицы, которыепозволяютвводить в нихв один и тот жемомент времени наблюдаемые случайныевеличины. Дляэтих целейвключаютсядва блока - TABULATE,но если вводв таблицу случаен(значение величині2), то этотподход не годен.В этом случаеиспользуетсянеобязательныйэлемент олеранд, называемыйвесовым фактором,обозначающийчисло раз, котороевеличина, подлежащаятабулированию,должна вводитсяв таблицу. Этопозволяетназначать разыевеса различнымнаблюдаемымвеличинам.
Сегмент"промежуточнаявыдача". иокончаниемоделированияв конце дняиспользуетсяпоследовательностьGENERATE-TERMINATE (Рис.5.).
Cегментыпредставленына рис.1 - 5.
Рассмотримтаблицу распределения(Табл. 3.1.
Таблица3.1
| ОператорыGPSS | Назначение |
| Транзакты: | |
| 1-вый сегмент | ЭВМ, предназначеннаядля плановогопрофилактическогоосмотра |
| 2-рой сегмент | ЭВМ-сервер,нуждающаясяво внеплановомремонте |
| 3-тий сегмент | Диспетчер,открывающийв 8 ч утра ВЦизакрывающийего через 8 ч |
| 4-тый сегмент | Наблюдатель,следящий засодержимымочереди дляоценки распределениячисла неисправныхЭВМ-серверов:Р1 - параметр,в которыйзаносятсяотметки времениР2 - параметр,в которыйзаноситсядли- |
| 5-тый сегмент | Транзакт,обеспечивающийпромежуточнуювыдачурезультатов |
| Приборы: | |
| BAY R | Ремонтник |
| Функции: | |
| JQBS | Описываетравномерноераспределениеот1 до 3; получаемуювеличину можноинтерпретироватькак число, на1 меньшее числаЭВМ, прибывающихежедневнона плановыосмотр |
| XPDIS | Экспоненциальнаяф-ия распределения |
| Очереди: | |
| TRUBIL | ЭВМ-серверыкоторые стоятнеисправные |
| Таблицы: | |
| LENTH | Таблица, вкоторую заносятчисло неисправныхЭВМ-серверов |
В табл.3.1 заединицу временивыбрана 1 минута.
Рассмотримпрограммумодели, составленнуюна языке GPSS.
XPDISFUNCTIONRN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2
,75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81
.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2
.999,7/.9998,8
JOBSFUNCTIONRN1,C2
0,1/1,4
LENTHTABLEP2.0,1,W6
*
*MODEL SEGMENT 1
*
1GENERATE1440,,1,,2
2SPLITFN$JOBS,NEXT1
3NEXT1SEIZEBAY
4ADVANCE120,30
5RELEASEBAY
6TERMINATE
*
*MODEL SEGMENT 2
*
7GENERATE2880,FN$XPDIS,,,2
8QUEUETRUBL
9PREEMPTBAY
10ADVANCE150,FN$XPDIS
11RETURNBAY
12DEPARTTRUBL
13TERMINATE
*
*MODEL SEGMENT 3
*
14GENERATE1400,,481,,3
15PREEMPTBAY,PR
16ADVANCE960
17RETURNBAY
18TERMINATE
*
*MODEL SEGMENT 4
*
19TRANSFER,,,1,1,2,F
20WATCHMARK1
21ASSIGN2,0$TRUBL
22TESTNEMP1,0
23TERMINATELENTH,MP1
24TRANSFER,WATCH
*
*MODEL SEGMENT 5
*
25TRANSFER7200..6241
26TERMINATE1
*
*CONTROL
*
START5,,1,1
END
Логикаработы модели
В моделепредполагается,что некотороевремя, равноеединице, соответствует8 ч утра первогодня моделирования.Затем, первая (по счёту)ЭВМ выделеннаядиспетчеромдля плановогоосмотра, входитв модель, выйдяиз GENERANE. Далее, каждаяследующаяпервая ЭВМ,будет поступатьв модель через24 ч. ( блок 1, гдеоперанд А=1440ед.врем., т.е числуминут в 24 ч. Первоепоявление 5диспетчерана ВЦ произойдетв момент времени,равный 481(блок14). Это соответствуетокончаниювосьмого часа.Второй раздиспетчерпоявится через24 часа.
Транзактобеспечивающийпромежуточнуювыдачу: впервыепоявится вовремя, равное6241, выходя изблока 25. Это числосоответствуетконцу 8-го часапятого днямоделирования.( 24 х 4 = 96 ч, 96 + 8 =104. 104 х 60 =6240, 6240 + 1 = 6241ч). Следующийтранзакт появитсячерез пятьдней.
Блок 19 позволяетвести моделированиедо времени в35041, что соответствует25 дням плюс 8 ч,выраженныхв минутах.
Приоритетнаясхема представленав табл.3.2.
Таблица3.2.
| Сегментмодели | Интерпретациятранзактов | Уровеньприорит. |
| 3 | Диспетчер | 3 |
| 1 | ЭВМ,прибывающиена плановыйосмотр | 2 |
| 2 | ЭВМ-сервер,поступающаяна внеплановыйремонт | 2 |
   4 | Транзакт,наблюдающийза очередью | 1 |
| 5 | Транзакты,обеспечивающиевыдачу на печать | 0 |
Чтение таблицысверху внизэквивалентно просмотру цепи текущижсобытий с началаи до концамоделирования
Результатымоделирования
Полученнаястатистика очереди ЭВМ-серверовна ремонт показывает,что на конец25 дня среднееожидания составляет595 вр.ед., или около19 ч. В среднем0,221 ЭВМ-серверожидают обслуживания,и одновременносамое большеевремя 4 машинынаходятся вожидании. За25 дней на внеп-лановый ремонт поступило 13машин.. Табличнаяинформацияуказывает, что83 % времени этобыли ЭВМ-серверы, ожидающиевнеплановогоремонта, 12% времени в ожиданиинаходиласьодна машина, 4% - две машины, и только 0,52% и0,05% времени одновременноожидали трии четыре машины.Для удобстварезультатысведены в табл.3.3.
Таблица3.3.
| ЧислоожидающихЭВМ | Времяожида-ния в% |
| 0 машин | 83 |
| 1 машина | 12 |
| 2 машины | 4 |
| 3 машины | 0,52 |
| 4 машины | 0,05 |
Минимизациястоимости эксплуатационныхрасходов ВЦсредней производительности.
Пусть в составВЦ входит 50персональныхкомпьютеров( в дальнейшемпросто ЭВМ). Все ЭВМ работаютпо 8 ч в день, ипо 5 дней в неделю.Любая из ЭВМможет выйтииз строя, и влюбой момент времени. В этомслучае её заменяютрезервной ЭВМлибо сразу,либо по мерееё появленияпосле восстановления. НеисправнуюЭВМ отправляютв ремонтную группу, ремонтируют,и она становитсярезервной.
Необходимоопределить, сколько ремонтников следует иметь, и сколько машиндержать в ремонте, оплачивая ихаренду. Паркрезервных машинслужит дляподмены вышедшихиз строя ЭВМ. принадлежащихВЦ. Оп- лата арендныхмашин не зависитот того находятсяони в эксплуатации, или в резерве.
Цель анализа- минимизироватьстоимостьэксплуатацииВЦ. оплата рабочихв ремонтнойгруппе составляет3,75$ в ч. Аренднаяплата за однуЭВМ составляет30$ в день. Почасовойубыток прииспользованиименее 50 ЭВМоцениваетсяпримерно в 20$за ЭВМ. этотубыток возникаетиз за общегосниженияпромзводительностиВЦ. Считаем,что на ремонтвышедшей изстроя ЭВМ уходитпримерно 7ч, и распределениеэтого временииравномерное.
Необходимоопределить, сколько ремонтников следует иметь, и сколько машиндержать в ремонте, оплачивая ихаренду. Паркрезервных машинслужит дляподмены вышедшихиз строя ЭВМ. принадлежащихВЦ. Оплата арендныхмашин не зависитот того находятсяони в эксплуатации, или в резерве.
Среднеевремя наработкина отказ каждойЭВМ распределено так же равномерно,и составляет157 ± 25 ч. Этовремя и распределениеоди- наково длявсех ЭВМ ВЦ,так и для арендуемыхЭВМ.
Так как платаза аренду независит оттого,используютэти ЭВМ илинет, то и не делаетсяпопыток увеличитьчисло собственныхЭВМ ВЦ.
Необходимопостроить GPSSмодель такойсистемы и исследоватьна ней дневныерасходы приразном числеарендуемыхЭВМ при приодинаковомчисле ремонтникови от числаремонтниковпри постоянномчисле арендуемых ЭВМ.
Методпостроениямодели
Определимограничения,которые существуютв моделируемойсистеме. Существуюттри ограничения.
1. Число ремонтниковв ремонтнойгруппе.
2. Минимальноечисло ЭВМ,одновременноработающихна ВЦ.
3. Общее числоЭВМ циркулирующихв системе.
Для моделирования1 и 2 ограниченийудобно использоватьмногоканальныеус-ва ( терминвзят из теорииСМО), а третьеограничение-моделироватьпри помощитранзактов.При этом ремонтникии работающиеЭВМ, находящиесяв производстве,являются константами.При этом ЭВМявляютсядинамическимиобъектами,циркулирующимив системе.
Рассмотримсостояния вкоторых можетнаходитьсяЭВМ. Пусть внастоящиймомент онанаходится врезерве. Тогдамногоканальноеус-во NOWON (т.е. в работе)используетсядля моделированияработающихЭВМ, будет заполнено,и резервныемашины не могутвойти в него.И тогда транзактмоделирующийрезервную ЭВМможет послемногократныхпопыток войтив NOWON. Проходячерез блокиENTER и ADVANCE транзактмоделируетвремя работыдо тех пор, покаЭВМ не выйдетиз строя.
После выходаиз строя ЭВМтранзакт покидаетNOWON . При этом возникаетвозможностьу другой резервнойЭВМ войти внего,и еслитранзакт ожидаетвозможностьвойти в многоканальноеус-во MEN (ремонтная группа. которая м.б. представленадаже однимремонтником). Выйдя из MEN транзактстановитсявосстановленнойЭВМ. После ремонтаон покидаетMEN , освобождаяремонтника,который можетначать немедленноремонт другойЭВМ. Сам транзактпоступает вту часть модели,из которой онначинает попыткивойти в NOWON.
Общее числоЭВМ циркулирующихв системе равно50 плюс три ЭВМрезервных, иэто число надозадать до началапрогона, используяограничительныеполя блокаGENERITE. Для определениявремени прогона будет использоватьпрограммныйтаймер, рассчитанныйна время в 62440ед.вр., что составляет3 года, по 40 недельв году.
Рассмотримтаблицу определений(Табл.4.1).
Таблица4.1
| ОператорыGPSS | Назначение |
| Транзакты: | |
| 1-вый сегмент | ЭВМ |
| 2-рой сегмент | Таймер |
| Многоканальныеус-ва | |
| MEN | Ремонтник |
| NOWON | Накопительна 50 ЭВМ наход.в раб. |
Рассмотримблок-схемупрограммы.
Программа
STORAGE5$MEN,3/5$NOWON,50
*
* MODEL SEGMENT 1
*
1CNTRLGENERATE,,,53
2ENTERNOWON ,
3ADVANCE157,25
4LEAVENOWON
5ENTERMEN
6ADVANCE7,3
7LEAVEMEN
8TRANSFER,BACK
*
* MODEL SEGMENT 2
*
GENERATE6240
TERMINATE1
*
* CONTROL
*
START1
1CNTRLGENERATE,,,54
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,55
CLEAR
START1
STORAGE5$MEN,4
1CNTRLGENERATE,,,53
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,54
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,55
CLEAR
START1
STORAGE5$MEN,5
1CNTRLGENERATE,,,53
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,53
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,54
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,55
CLEAR
START1
END
Оценкарезультатов
При фиксированномчисле ремонтникови при достаточно малом числе-арендуемыхмашин, расходы велики из-засниженияпроизводительностиВЦ. При большомчисле Дарендуемыхмашин, расходывелики из-заих избыточногочисла. Очевидно,необходимонайти минимуммежду этимизначениями(Рис.4.2).
При заданномчисле арендуемыхмашин, числоремонтниковтак, как этопредставленона Рис.4.3.
При маломчисле ремонтников,расходы великииз-за оплатыпростаивающихремонтников.
В табл.4.2. показанавеличина нагрузки, проходящейчерез MOWON , какфункция"ремонтник-арендуемыемашины". Призаданном числеремонтниковнагрузка растётпри увеличениичисла арендуемыхмашины. Аналогичноэтому при заданномчисле арендуемыхмашины нагрузкарастёт приувеличениичисла ремонтников.
Таблица4.2
| Числозанятыхремонтников | Числоарендуемыхмашины | ||
| 3 | 4 | 5 | |
| 3 | 0,983 | 0,989 | 0,992 |
| 4 | 0,989 | 0,993 | 0,995 |
| 5 | 0,991 | 0,993 | 0,997 |
В табл.4.3 - 4.5собраны значениярасходов длясоотношения"ре- монтник-Дарендуемыемашины" В табл.4.3 показаныфиксированныезначе- ния оплатытруда ремонтникови арендуемойплаты за машины..
Таблица4.3
| Число занятыхремонтников | Число -арендуемыхмашин | ||
| 3 | 4 | 5 | |
| 3 | 180 | 210 | 240 |
| 4 | 210 | 240 | 270 |
| 5 | 240 | 270 | 300 |
В табл 4.4 указанастоимость уменьшения производительности,ВЦ.
Таблица4.4
| Числозанятых ремонтников | Число-арендуемыхмашин | ||
| 3 | 4 | 5 | |
| 3 | 136 | 88 | 64 |
| 4 | 88 | 56 | 40 |
| 5 | 73 | 56 | 24 |
В табл.4. показана суммаэтих расходов.
Таблица4.5
| Числозанятых ремонтников | Число-арендуемыхмашин | ||
| 3 | 4 | 5 | |
| 3 | 316 | 298 | 304 |
| 4 | 298 | 296 | 310 |
| 5 | 312 | 326 | 324 |
Из последнейтаблицы можносделать выводо том, что наиболеевыгодным соотношениемявляется 4 ремонтникаи 4 арендуемыемашины.
Расчётзначений показателейнадежностиЭВМ.
Рассмотримпример
Так как общая структурная схема, состоящаяиз несколкихотдельных, неприводится,то необходимоподсчитатьчисло МИС,СИСи БИС, входящихв Ваше задание. После этого, используятабл.1. олределитьобщее числоэлементовзаданной схемы.Будем считать, что к МИС относятсяинтегральныесхемы (ИС) с числомвыводов равным16, к СИС с числомвыходов - 24, а всеостальныеотносятся кБИС.
Таблица 1.
| Тип ИС | Числорезисторов | Числоконденсаторовэлектролит | Числоконденсаторовкерамичес. | Числосветодиодов | Числоразъёмов |
| СИС | 5 | 3 | 15 | 1 | 1 |
| МИС | 15 | 5 | 25 | 2 | 2 |
| БИС | 25 | 10 | 40 | 3 | 4 |
Число паяныхсоединенийопределяетсякак общее число выводов ИС,выводов резисторов,конденсаторов,светодиодови число контактовразъёмов умноженноена два.
Пусть схемаВУ включаетв свой составследующиеэлементы:
МИС с 14 выводами- 20Конденсаторыэлектролитические-3
СИС с 16 выводами - 16Конденсаторыкерамические-40
БИС с 14 выводами - 48Паяные соединения-821
Разъёмы -1
ТогдаlЕобщ.=4.5*10-7*20+4.0*10-7*16+3.2*10-7*3+1.0*10-5*5+
0.1*10-5*3+0.04*10-5*40+1.0*10-7*821+0.2*10-5*1
=1649.6*10-7
Так как ВУне имеет резервныхэлементов, ивыход из строялюбого из элементовповлечёт засобой отказвсего устройства,то среднеевремя наработкина отказ определитсякак
Тм =1/1694,6*10-7 = 5902 час.
Тогда вероятностьбезотказнойработы завосьмичасовуюсмену составляет:
За времяТ=1000 часов, вероятностьсоставляет0,8441
1.4. Надежностьпрограммногообеспечения.
Причиныотказов ПО иих последствия.Модели надёжностипрограмм.
3. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕСРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
3.1.СИСТЕМЫАВТОМАТИЧЕСКОГОКОНТРОЛЯ ПРАВИЛЬНОСТИФУНКЦИОНИРОВАНИЯЭВМ
Функциии характеристикисистем контроля. Классификациясредств контроля.Контроль передачи информации* Циклические коды. Контрольарифметическихопераций. Самопроверяемыесхемы контроля.Примеры системконтроля современныхЭВМ.
3.2.СИСТЕМЫДИАГНОСТИРОВАНИЯЭВМ.
Методыпостроенияи характеристикисистем диагностирования.Метод командногоядра. Методдиагностированияна уровне логическихсхем. Методмикродиагностирования. Метод эталонныхсостояний.Методдиагностирования,ориентированныйна проверкусменных блоков. Метод диагностированияс помощью схемвстроенногоконтроля.Методдиагностированияс помощью самопроверяемогодублирования.Метод диагностированияпо регис трациисостояния.Сервисныепроцессоры.
4.ОСОБЕННОСТИЭКСПЛУАТАЦИОННОГООБСЛУЖИВАНИЯМИКРОПРОЦЕССОРНЫХСИСТЕМ И ПЕРСОНАЛЬНЫХКОМПЬЮТЕРОВ
Сигнатурныйанализ.Особенностиорганизацииэксплуатационногообслуживанияперсональныхкомпьютеров. Диалоговыесистемы диагностированиянеисправностейв ПК. Вирусы иих типы. Поиски устранениевирусов.
5. МЕТОДЫПРОЕКТИРОВАНИЯТЕСТОВ
Вероятностноетестирование.Детерминированныеметоды генерациитестов для длялогическихсхем. описанныхна вентильноми функциональномуровне.Понятиео тестируемомпроектированииаппаратурыЭВМ. Модификацисхем для раздельноготестированиякомбинационныхсхем и триггеров.Моди-фикация схемдля само тестирования.
6. ЗАЩИТА,СОХРАНЕНИЕИ ВОССТАНОВЛЕНИЕБД
ПроблемыэксплуатацииБД. Программныеметоды защитаБД от ошибок.ВосстановлениеБД при аварийныхситуациях.Методы защитыинформацииот несанкционированногодоступа.
7. ДИАГНОСТИРОВАНИЕПЕРИФЕРИЙНЫХУСТРОЙСТВ
ДиагностированиеУПУ/ПУ с помощьюпроцессора, тестеров, имитаторовканалов, и встроенныхсредств.
Диагностированиесредств телеобработкиданных; мультиплексорапередачи данныхи канала передачиданных.
8. ПРИНЦИПЫАВТОМАТИЗАЦИИПРОФИЛАКТИЧЕСКИХИСПЫТАНИЙ
Типы профилактическихмспытаний.Программныесредствапрофилактическихмспытаний.Автоматизацияпрофилактическихмспытаний сизменениемнапряженийвторичныхисточниковпитания.
Автоматическоенакопление информацииоб ошибках, еёобработка ииспользование.
9.МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯЭКСПЛУАТАЦИОННОЙНАДЕЖНОСТИСИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯЭВМ
Основныепроблемы Зксплуатациисистем электропитанияЭВМ. ЗащитаЭВМ от возмущенийв системеэлектропитания.Защита ЭВМ от длительныхперерывовэлектропитания
10. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕПРИБОРЫ
Аппаратурныеизмерительныемониторы.Микропрограммныеи программныеизмерительныемониторы.
Однокантактныйлогическийпробник.Многокантактныйлогическийпробник. Логическийкомпаратор.Логическийимпульсныйгенератор.Измерителитока. Осциллографы. Логическиеанализаторы. Стенды проверкиТЭЗ.
11.ПРОЦЕССЫЭКСПЛУАТАЦИОННОГООБСЛУЖИВАНИЯЭВМ.
СтруктурапроцессовобслуживанияЭВМ. КомплексноецентрализованноеобслуживаниеЭВМ. Оборудованиепомещений дляЭВМ. ТБ при работес ЭВМ. Обеспечениепожарной безопасности вычислительных центров. Процессыпланово-профилактическогообслуживания. Ведение журнала эксплуатацииЭВМ. Эксплуатационная документация. Особенности эксплуатацииОС. Обслуживаниеносителейданных.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Значениесистемногоподхода приразработкеконцепции иаппаратно-программныхсредств обслуживанияЭВМ. Современныетенденцииразвития технологииэксплуатационногообслуживанияВТ; диалоговыесистемы поддержки)обслуживания, дистанционноеэксплуатационноеобслуживание,интелектуализациясредств диагностированияЭВМ на основе использованиядиагностическихэкспертныхсистем.
Экзаменационныевопросы по ЭСВТдля гр. А19101
1. ОсобенностиЭВМ как объектаэксплуатационногообслуживания.
2. Основныеэксплуатационные характеристики ЭВМ,
3. РасчетнадежностиВУ
4. МоделиэксплуатационногообслуживанияЭВМ.Моделипотоков отказови сбоев.
5. GPSS- модельпроцессовэксплуатационного обслуживания.Основные операторыязыка.
6. Построениеимитационноймодели процессовотказов ивосстановленияЭВМ. Программа.
7 Построениеимитационноймодели процессовотказов ивосстановленияЭВМ. Результатымоделирования.
8. Построениеимитационноймодели процессовотказов ивосстановлениянесколькихЭВМ несколькимиремонтниками.Программа.
9. Построениеимитационноймодели процессовотказов ивосстановлениянесколькихЭВМ несколькимиремонтниками.Результатымоделирования.10.Исследованиемодели эксплуатационногообслуживанияЭВМ. Программа.
11.Исследованиемодели эксплуатационногообслуживанияЭВМ.Результатымоделирования.
12.Исследованиемодели обслуживаниянесколькихЭВМ с однимремонтником.Программа.
13.Исследованиемодели обслуживаниянесколькихЭВМ с однимремонтником.Результатымоделирования.
14.Исследованиемодели обслуживаниянесколькихЭВМ несколькимиремонтниками.Программа.
15.Исследованиемодели обслуживаниянесколькихЭВМ несколькимиремонтниками.Результатымоделирования.
16.Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказоводнотипныхТЭЗов.Программа.
17.Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказоводнотипныхТЭЗов. Результатымоделирования.
18.Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказовразличныхТЭЗов. Методпостроениямодели.
19.Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказовразличныхТЭЗов. Программамодели.
20.Исследованиемодели обслуживания ЭВМ с комбинированнымвосстановлениемпосле отказовразличныхТЭЗов. Результатымоделирования.
21.Модель дляимитациипроизводственнойдеятельностиВЦ. Метод построениямодели.
22.Модель дляимитациипроизводственной деятельности ВЦ. Программамодели.
23.Модель дляи митациипроизводственнойдеятельности ВЦ. Результатымоделирования.
24.Минимизироватьстоимостьэксплуатационныхрасходов ВЦсредней производительности.Метод построениямодели.
25.Минимизироватьстоимостьэксплуатационныхрасходов ВЦсредней производительности.Программамодели.
26.Минимизироватьстоимостьэксплуатационныхрасходов ВЦсредней производительности.Результатымоделирования.
27.Расчётзначений показателейнадежностиЭВМ.Рассмотретьпример.
28.Аппаратно-программныесредства контроля.Системы автоматическогоконтроляправильностифункционированияЭВМ.
Функциии характеристикисистем контроля. Классификациясредствконтроля.Контроль передачи информации* Циклические коды. Контрольарифметическихопераций.Самопроверяемыесхемы контроля.Примеры системконтроля современныхЭВМ.
29.Аппаратно-программныесредства контроля.СистемыдиагностированияЭВМ.Методыпостроенияи характеристикисистем диагностирования.Методкомандногоядра.Методдиагностированияна уровне логическихсхем. Методмикродиагностирования.Методэталонныхсостояний.Метод диагностирования,ориентированныйна проверкусменных блоков.Метод диагностированияс помощью схемвстроенногоконтроля.Методдиагностированияс помощьюсамо проверяемогодублирования.Методдиагностированияпо регистрациисостояния.Сервисныепроцессоры.
30.Особенностиэксплуатационногообслуживаниямикропроцессорныхсистем и персональныхкомпьютеров.
Сигнатурныйанализ.Особенностиорганизацииэксплуатационногообслуживанияперсональныхкомпьютеров.Диалоговыесистемы диагностированиянеисправностейв ПК. Вирусы иих типы. Поиски устранениевирусов.
31.Методыпроектированиятестов.
Вероятностноетестирование.Детерминированныеметоды генерациитестов для длялогическихсхем. описанныхна вентильноми функциональномуровне.Понятиео тестируемомпроектированииаппаратурыЭВМ. Модификациясхем для раздельноготестированиякомбинационныхсхем и триггеров.Модификациясхем для самотестирования.
32.Защита,сохранениеи восстановлениеБД.ПроблемыэксплуатацииБД.
Программныеметоды защитаБД от ошибок.ВосстановлениеБД при аварийныхситуациях.Методы защитыинформацииот несанкционированногодоступа.
33.Диагностированиепериферийныхустройства.ДиагностированиеУПУ/ПУ спомощью процессора,тестеров, имитаторовканалов,и встроенныхсредств.
Диагностированиесредств телеобработкиданных; мультиплексорапередачи данныхи канала передачиданных.
34.Принципыавтоматизации профилактическихиспытаний.Типы профилактическихиспытаний.Программныесредствапрофилактическихиспытаний.
Автоматизацияпрофилактических испытаний с изменениемнапряженийвторичныхисточниковпитания.Автоматическоенакопление информацииоб ошибках, еёобработка ииспользование.
35.Методы повышения эксплуатационной надёжности систем электропитанияЭВМ. Основныепроблемы Эксплуатациисистем электропитанияЭВМ. ЗащитаЭВМ от возмущенийв системеэлектропитания.Защита ЭВМ от длительныхперерывовэлектропитания
36.Измерительныеприборы.Аппаратурныеизмерительныемониторы.Микропрограммныеи программныеизмерительныемониторы.Одноконтактныйлогическийпробник.Многоконтактный логический пробник. Логическийкомпаратор.Логическийимпульсныйгенератор.Измерителитока. Осциллографы.Логическиеанализаторы. Стенды проверкиТЭЗ.
37.Процессыэксплуатационного обслуживания ЭВМ.Структура процессовобслуживанияЭВМ. Комплексноецентрализованное обслуживание ЭВМ.
Оборудованиепомещений дляЭВМ. ТБ при работес ЭВМ. Обеспечениепожарной безопасности вычислительных центров. Процессыпланово- профилактическогообслуживания.Ведение журналаэксплуатацииЭВМ.
Эксплуатационная документация. Особенности эксплуатацииОС. Обслуживаниеносителейданных.
38.Заключение.Значение системногоподхода приразработкеконцепции иаппаратнопрограммныхсредств обслуживанияЭВМ. Современныетенденцииразвитиятехнологииэксплуатационногообслуживания ВТ; диалоговыесистемы поддержкиобслуживания,дистанционноеэксплуатационноеобслуживание,интеллектуализациясредств диагностированияЭВМ на основеиспользованиядиагностическихэкспертныхсистем.