計算機控制系統(tǒng)可靠性技術(shù)分析

仇宇婕

摘 要：隨著計算機在我國各個行業(yè)的廣泛應(yīng)用，如果計算機控制系統(tǒng)發(fā)生故障問題，會影響各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)及控制環(huán)節(jié)，進而導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。這樣要求計算機控制系統(tǒng)運行過程中保持良好的可靠性，加強計算機控制系統(tǒng)可靠性技術(shù)分析研究至關(guān)重要。本文首先闡述計算機控制系統(tǒng)可靠性技術(shù)的主要影響因素，從當(dāng)前常見的計算機控制系統(tǒng)的可靠性技術(shù)入手，提出提升計算機控制系統(tǒng)可靠性相關(guān)措施，旨在為提升整體控制系統(tǒng)可靠性提供一定參考。

關(guān)鍵詞：計算機；控制系統(tǒng)；可靠性技術(shù)；容錯避錯；硬件兀余

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.131

1 計算機控制系統(tǒng)可靠性技術(shù)的主要影響因素

影響計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素包括很多，其中內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境因素是現(xiàn)階段常見的主要因素。現(xiàn)階段，計算機系統(tǒng)主要由多種類型元件組成，這樣導(dǎo)致控制系統(tǒng)整體運行環(huán)境較為復(fù)雜，基于上述復(fù)雜環(huán)境下，各種元件之間聯(lián)系極為緊密，假使單一元件發(fā)生問題或故障，會對于其他元件使用造成不良影響，導(dǎo)致整體系統(tǒng)發(fā)生故障。同時，外部因素作為關(guān)鍵性影響因素，操作人員的不規(guī)范操作對于計算機可靠性技術(shù)影響較為突出。計算機運行過程中，如果外部環(huán)境突然產(chǎn)生變化，例如，供電異常、運行環(huán)境不安全等，這些因素會直接導(dǎo)致計算機控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障，從而影響控制系統(tǒng)的可靠性。計算機在使用階段，一些工作人員易發(fā)生操作失誤，對計算機系統(tǒng)維護及保養(yǎng)重視程度不足，進而產(chǎn)生嚴(yán)重的故障問題。

2 當(dāng)前常見的計算機控制系統(tǒng)的可靠性技術(shù)

當(dāng)前計算機系統(tǒng)的可靠性技術(shù)種類較多，不同類型技術(shù)優(yōu)缺點也不盡相同，而實際應(yīng)用效果較明顯的可靠性技術(shù)大體包括下列兩種類型。

2.1 容錯及避錯手段

容錯和避錯手段是提高計算機硬件系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要方法，硬件設(shè)計者利用容錯及避錯手段進行設(shè)計過程，構(gòu)建高質(zhì)量工作環(huán)境。同時，具體操作階段選擇合適的避錯手段，計算機系統(tǒng)運行階段彌補元器件相關(guān)漏洞，進而強化整體控制監(jiān)督及管理力度。使用高質(zhì)量元器件，對于運行環(huán)境要求較高，長期使用會明顯降低計算機控制系統(tǒng)的可靠性。另外，容錯作為基于外部資源剩余情況開展具體操作方式，其實際應(yīng)用較少，但可有效避免外界因素對于計算機系統(tǒng)產(chǎn)生的各種不利影響，從而有效提升整體計算機控制系統(tǒng)的可靠性。

2.2 硬件兀余現(xiàn)象

通常硬件兀余現(xiàn)象也能有效提升計算機系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性，當(dāng)前很多計算機系統(tǒng)采用雙機結(jié)構(gòu)形式，尤其實際操作過程中應(yīng)用較多。當(dāng)使用雙機結(jié)構(gòu)時，具體由兩主機對于計算機系統(tǒng)實施有效控制，其中一個主機主要用于輸出控制，另一主機則在同等任務(wù)級上開展相同任務(wù)，達到雙主機微同步，可將具體內(nèi)容傳輸至主機。假使兩個主機運行結(jié)果出現(xiàn)差異，便可對于相關(guān)錯誤進行直接解析，這樣能夠保證整體系統(tǒng)運行準(zhǔn)確性。

一般來說，主機在任務(wù)處理階段應(yīng)當(dāng)確保一用一備，而任務(wù)分組作為特殊性操作形式，在一定程度上有效提升系統(tǒng)的可靠性。諸如對于永久性故障形式而言，雙主機主要以一備一用方式實現(xiàn)任務(wù)分組，實際計算機控系統(tǒng)使用過程中，一備一用會產(chǎn)生轉(zhuǎn)變方式，如果運行流暢，這種運行的方式就會轉(zhuǎn)化為單一工作模式，這樣導(dǎo)致系統(tǒng)存在一定的安全隱患。假使系統(tǒng)任意組件或芯片發(fā)生故障，均會導(dǎo)致整體系統(tǒng)發(fā)生故障，嚴(yán)重時導(dǎo)致整體控制系統(tǒng)出現(xiàn)永久性癱瘓。因此使用任務(wù)分組方法難以達到系統(tǒng)重組效果，其應(yīng)用局限性較為明顯。計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，重點對于系統(tǒng)實施特定設(shè)置，然后依據(jù)相應(yīng)的功能模式及任務(wù)控制具體調(diào)整。信息管理作為計算機控制系統(tǒng)的重要功能內(nèi)容之一，要求采用相應(yīng)模型實施具體處理，尤其對于相關(guān)任務(wù)故障實施分組，這樣能夠有限處理其他各種類型任務(wù)，并確保不同類型芯片之間的相互關(guān)聯(lián)。

3 提升計算機控制系統(tǒng)可靠性相關(guān)措施

基于確保計算機控制系統(tǒng)可靠性的目的，單純使用硬件兀余現(xiàn)象、容錯手段及避錯于段難以達到理想效果，這些方法較為單一，操作難度大，所以應(yīng)使用其他方法用于提升系統(tǒng)可靠性，而提升計算機控制系統(tǒng)可靠性相關(guān)措施大體包括下列四個方面。

指令信號兀余，其主要將特定單字節(jié)指令布設(shè)在關(guān)鍵文章，或復(fù)寫部分有效的指令信息，能夠令對應(yīng)程序保持正常穩(wěn)定運行。第二，軟件看門狗技術(shù)，通過該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)程序分類，當(dāng)程序進入死循環(huán)時，對程序運行長度進行檢測，如果程序運行時間超出最大時長，則及時采取錯誤處理，通過處理能夠提高系統(tǒng)運行速度，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。第三，系統(tǒng)自動復(fù)位，能夠有效保障計算機系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，然后依據(jù)各種外部因素或選擇等長度時間差對于計算機系統(tǒng)進行復(fù)位處理，當(dāng)復(fù)位處理完成后，系統(tǒng)自動進入睡眠階段，準(zhǔn)備下一次復(fù)位處理。通過系統(tǒng)自動復(fù)位技術(shù)能夠及時有效的處理電腦死機、系統(tǒng)漏洞等問題，極大的提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。第四，攔截技術(shù)，計算機系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤程序時，黑客能夠通過這些錯誤程序進入計算機系統(tǒng)，對薄弱環(huán)節(jié)進行攻擊，給系統(tǒng)造成極大的威脅，這樣很難確保相關(guān)用戶信息安全性。對于上述情況來說，我們可以采取攔截技術(shù)，在計算機系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置防攻擊程序和指令，能夠有效攔截惡意程序及黑客的攻擊，便于處理系統(tǒng)產(chǎn)生的各項安全問題。現(xiàn)階段，大多數(shù)用戶的計算機系統(tǒng)都會采取攔截技術(shù)，可通過陷阱可有效攔截各種惡意軟件信息，然后依據(jù)惡意軟件確定相應(yīng)的解決方案，這樣能夠明顯控制惡意軟件作用范圍，進而增加計算機系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

綜上所述，計算機應(yīng)用范圍逐漸擴大，在人們的生產(chǎn)和生活中扮演著重要的角色，不僅提高了生產(chǎn)效率，也給人們的生活增添了更多的娛樂性。目前，計算機控制系統(tǒng)運行可靠性重要性較為突出，在一定程度上影響計算機系統(tǒng)應(yīng)用效果，所以具體系統(tǒng)運行階段，操作人員應(yīng)制定相關(guān)有效方法措施，對于各個運行細(xì)節(jié)進行精細(xì)控制，這樣才能從根本上確保整體計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性。

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