Методы обнаружения и исправления ошибок в ЭВМ
Автоматический контроль функционирования ЭВМ предполагает получение каким-либо способом информации об ошибках. Причем для исправления ошибок требуется более полная информация.
Существуют два вида контроля, отличающиеся способами получения такой информации: программный и схемный (аппаратурный) контроль.
Программный контроль состоит в том, что при составлении программы решения задачи в нее включаются дополнительные операции, имеющие математическую или логическую связь с алгоритмом задачи. Сравнение результатов введенных операций с результатом решения всей задачи в целом или отдельных этапов решения позволяет установить с определенной вероятностью наличие или отсутствие ошибки. На основании сравнения появляется возможность исправить обнаруженную ошибку. Такой дополнительной операцией может быть двойной (тройной) счет программы или ее частей, позволяющий осуществить исправление ошибки без ее обнаружения. Возможность исправления обусловлена тем, что ошибка носит случайный характер и в дальнейшем не повторяется.
Достоинства программных методов:
·
простота реализации;
· отсутствие дополнительного оборудования;
· возможность применения в любом компьютере.
Недостатки:
· значительное снижение производительности компьютера;
· проблематичность использования в компьютерах, работающих в режиме управления.
Схемный контроль связан с введением в состав ЭВМ дополнительной аппаратуры, предназначенной для выявления ошибок в контролируемом устройстве. Принцип их действия связан обычно со специальным кодированием операндов и команд программы. Код должен содержать дополнительные разряды, несущие требуемую для контроля избыточную информацию. Иногда избыточная информация получается дублированием основной аппаратуры без применения спецкодов.
Достоинства схемных методов: небольшое относительное время контроля, ибо операции контроля удается почти полностью совместить с выполнением основных операций.
Недостатки: необходимость увеличения объема аппаратуры.
Схемно-программный метод заслуживает особого внимания. Сущность его состоит в том, что задача обнаружения ошибок возлагается на контрольные схемы, встроенные во все устройства и тракты машины. Исправление же обнаруженных ошибок осуществляется специальной исправляющей программой, которая берет на себя управление по сигналу ошибки.
Достоинства комбинированного метода:
· производительность компьютера снижается незначительно, ибо исправляющая программа включается редко;
· объем дополнительного оборудования гораздо меньше того, который требуется при схемном методе.
