計算機系統(tǒng)運行的可靠性技術(shù)策略探究

王瑤

摘 要：在當今時代，計算機在人們的生活與工作中占據(jù)著重要的地位，人們通常會將一些重要信息儲存在計算機當中，但在計算機運行時，會受到外部或是內(nèi)部因素的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，致使計算機系統(tǒng)運行可靠性下降。為此，有必要采取可靠性技術(shù)措施來維護計算機系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文主要圍繞計算機可靠性技術(shù)展開了討論，希望能為相關(guān)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：計算機系統(tǒng)；可靠性；技術(shù)

引言：計算機的應(yīng)用為人們的生活生產(chǎn)提供著極大的便利，在信息時代的發(fā)展下，計算機發(fā)揮的作用越來越突出。為了提升計算機運行的可靠性，避免因計算機系統(tǒng)故障問題對人們的信息安全造成威脅，需要借助科學(xué)的技術(shù)手段，這樣才能使計算機為人們提供更好的服務(wù)。

一、計算機技術(shù)可靠性技術(shù)基本內(nèi)容

1、計算機系統(tǒng)可靠性內(nèi)容

計算機系統(tǒng)主要包括計算機、計算機相關(guān)設(shè)施和設(shè)備等，其能夠按照一定的規(guī)則和目標采集、加工和處理信息，具有非常強大的信息處理能力，在人們的生活和工作中得到了普遍的應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)為人們提供了海量的信息，計算機系統(tǒng)則是海量信息的重要載體。計算機系統(tǒng)的可靠性是指能夠準確完成各種功能的能力，在這個過程中，會受到空間和時間等因素的控制。在整個計算機系統(tǒng)中，計算機系統(tǒng)可靠性的三要素包括一定功能、一定條件和時間空間。在國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展下，人們對于計算機系統(tǒng)的研究也越來越深入，所以計算機更新?lián)Q代速度極快，這也使得計算機系統(tǒng)可靠性技術(shù)的作用越來越突出。在實際運用計算機系統(tǒng)開展相關(guān)工作進行相關(guān)操作時，只有保證系統(tǒng)運行可靠性，才能為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，發(fā)揮計算機的使用價值。

2、影響計算機可靠性技術(shù)的因素

在日常的計算機使用中，影響計算機可靠性技術(shù)的因素比較多，主要可以分為內(nèi)部環(huán)境因素與外部環(huán)境因素，特別是用戶的不正確操作會對計算機的可靠運行產(chǎn)生影響。計算機系統(tǒng)主要由多個元件所構(gòu)成，各個元件的種類不同，將它們組合起來，最終形成的環(huán)境較為復(fù)雜。在這一復(fù)雜環(huán)境下，因各個元件間存在密切的聯(lián)系，若其中一個元件發(fā)生異常，那么很容易引起其他元件出現(xiàn)異常，進而導(dǎo)致計算機系統(tǒng)出現(xiàn)故障。另外，外部因素也會對計算機運行可靠性產(chǎn)生影響，較為常見的便是人為因素。若計算機處于運行狀態(tài)中，這時外部環(huán)境產(chǎn)生了突變，也很容易引起系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障。外界的環(huán)境突變主要包括配電室供電出現(xiàn)異常、運行環(huán)境發(fā)生突變等。在操作計算機系統(tǒng)時，如果操作人員出現(xiàn)了操作失誤，忽視了對計算機系統(tǒng)的維護和保養(yǎng)，也會導(dǎo)致計算機故障發(fā)生。

二、計算機系統(tǒng)的可靠性運行技術(shù)

1、容錯與避錯

（1）容錯技術(shù)

容錯技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升計算機系統(tǒng)運行的可靠性，主要是該項技術(shù)可以構(gòu)建出一個實現(xiàn)自動排除非致命性故障的容錯系統(tǒng)，其是由兩臺獨立的服務(wù)器所構(gòu)成，利用服務(wù)器對系統(tǒng)盤進行設(shè)置，此外，另外，兩臺服務(wù)器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)盤來對運行數(shù)據(jù)進行存儲。為了滿足容錯系統(tǒng)對數(shù)據(jù)冗余的需求，可以在硬盤柜中加入插拔硬盤，提升冗余空間。

（2）避錯技術(shù)

避錯技術(shù)主要應(yīng)用在軟件方面，首先需要明確計算機系統(tǒng)組件的功能參數(shù)以及接口信息，通過避錯技術(shù)對軟件的組件進行細化，對軟件單元進行劃分，然后對軟件單元間的數(shù)據(jù)流以及相應(yīng)的操作進行控制。完成以上工作之后可以對編程以及編碼風格進行設(shè)置，建立起各個軟件單元的追蹤關(guān)系。避錯技術(shù)能夠有效地降低軟件系統(tǒng)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的邏輯錯誤。在應(yīng)用時，盡量采用主動查錯的方式對整個過程進行實時檢測，通過監(jiān)測系統(tǒng)周期性、持續(xù)性地對系統(tǒng)故障進行檢測與排除。

2、硬件冗余現(xiàn)象

硬件冗余現(xiàn)象也屬于一項提升計算機系統(tǒng)運行可靠性的有效手段，結(jié)合具體情況來說，雙機結(jié)構(gòu)形式的運用十分廣泛，在具體操作中較為常用。雙機結(jié)構(gòu)是由兩個主機來對計算機系統(tǒng)進行控制，其中一個主機的作用為輸出控制，而另外一個主機則是在相同任務(wù)級上行使相同的任務(wù)，實現(xiàn)兩個主機的微同步，并且能夠?qū)⑾嚓P(guān)的內(nèi)容反饋給主機，若是兩個主機的運行結(jié)果存在差異，便能夠清晰的判斷出其中存在的錯誤，進而保證運行的科學(xué)準確性。主機在進行任務(wù)時，要做好備機備用。任務(wù)分組是一種非常特殊的操作形式，能夠提升系統(tǒng)的可靠性，具有很大的優(yōu)勢。例如，對于永久性故障形式來說，兩個主機通過一備一用的形式進行任務(wù)分組，在計算機系統(tǒng)的運行過程中，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)化為單一的工作模式，所以存在著一定的安全隱患。如果其中的一個組件或者芯片出現(xiàn)故障，那么整個系統(tǒng)也會出現(xiàn)故障，最終出現(xiàn)系統(tǒng)的永久性癱瘓。采用任務(wù)分組的方式不能發(fā)揮系統(tǒng)重組，因此其具有一定的局限性。在實際使用時，要對系統(tǒng)進行特定設(shè)置，結(jié)合特定的功能模式和任務(wù)控制來設(shè)置。信息管理是計算機系統(tǒng)的重要內(nèi)容，在實施過程中要采用悲觀模型來處理，實現(xiàn)對任務(wù)故障的分組，這樣就能夠?qū)⒉煌娜蝿?wù)形式都處理好，同時保障不同芯片之間具有關(guān)聯(lián)，不同芯片之間產(chǎn)生串聯(lián)的效果。

三、提升計算機系統(tǒng)可靠性的技術(shù)措施

1、指令信號冗余以及攔截技術(shù)的應(yīng)用

指令信號冗余主要是在一些重要的位置插入單字節(jié)指令形式，將有效的指令信息進行復(fù)寫，從而使相應(yīng)程序自動步入正軌。指令信號攔截技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上可以解決計算機系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。在計算機系統(tǒng)運行的過程中，對比較容易出錯的點需要盡量處理，通過攔截技術(shù)可以對系統(tǒng)漏洞進行彌補，確保計算機系統(tǒng)可靠性的提升。

2、系統(tǒng)功能自動復(fù)位

計算機系統(tǒng)具有獨特的功能形式，為了提升計算機系統(tǒng)的可靠性，可以實施系統(tǒng)的自動復(fù)位。選取長度相同的時間差，按照特定的方式實施，實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位。只要復(fù)位成功，系統(tǒng)會采取相應(yīng)的操作，進入到睡眠階段，然后等待下一次的復(fù)位，通過這種方式，能夠最大限度地提升系統(tǒng)性能，有效的解決系統(tǒng)存在的漏洞，確保計算機系統(tǒng)的安全性。

3、看門狗技術(shù)

Watchdogtimer主要是處理計算機系統(tǒng)陷入死環(huán)節(jié)的程序，根據(jù)出錯的內(nèi)容進行恢復(fù)操作。具體流程為：對看門狗T0節(jié)點進行設(shè)置，節(jié)點參數(shù)的大小，會影響錯誤程序運行的檢查周期，頻率越大，錯誤查詢的時間就會越長。降低頻率，計算機運行周期會縮短，發(fā)現(xiàn)異常的概率就會提高。由于計算機系統(tǒng)由硬件及軟件系統(tǒng)構(gòu)成，所以，程序循環(huán)的時間會存在較大差異，二者之間很難達成統(tǒng)一。如果系統(tǒng)陷入死循環(huán)，但看門狗節(jié)點不能達到刷新時間，這時會向計算機發(fā)出預(yù)警信號。看門狗服務(wù)程序的設(shè)計僅需一條“無條件轉(zhuǎn)移”指令就可以完成操作，插入指令后會回到計算機系統(tǒng)主控程序并且在初始化之后執(zhí)行指令。

4、不良信息攔截技術(shù)

在計算機系統(tǒng)運行過程中一定會出現(xiàn)程序操縱錯誤或者黑客入侵的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象不利于計算機系統(tǒng)運行的穩(wěn)定以及用戶個人信息的安全。為了避免不穩(wěn)定現(xiàn)象，計算機相關(guān)管理人員需要對指令進行設(shè)定，通過相應(yīng)的指令對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題進行處理，對惡意信息進行有效的攔截，解決計算機系統(tǒng)運行的安全問題。

結(jié)語：計算機在使用中會受到許多因素的影響，為了保障廣大用戶的信息安全，確保計算機系統(tǒng)運行的可靠性，可以在使用中采取有效的可靠性技術(shù)措施，比如不良信息攔截技術(shù)、看門狗技術(shù)等，這樣便能夠降低計算機使用中的安全隱患，使計算機的運行水平得到提升。

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