Кроме аппаратных методов оперативного контроля, обеспечивающих быстрое выявление большинства ошибок, широко применяется тестовый контроль, обеспечивающий полный или почти полный контроль всей аппаратуры.
Принцип работы тестового контроля состоит в том, что на вход контролируемого устройства подают специально подобранную совокупность входных воздействий и наблюдают реакцию на выходе. Сравнивая полученную реакцию с эталонной, судят о правильности функционирования устройства.
Тестовый контроль обеспечивает проверку пребывания устройств ЭВМ в работоспособном состоянии на момент контроля. В отличие от алгоритмического и программно-логического, он не может быть использован для проверки состояния устройств в процессе выполнения ими основной задачи, но может применяться периодически в процессе функционирования ЭВМ между решениями основных задач.
На практике строят такие тесты, которые обнаруживают не все, а только заранее определенные отказы. Задача этих тестов состоит в проверке работоспособности устройства в целом с достаточно большой глубиной. Жестких требований на время их выполнения не накладывается, поэтому данные тесты, как правило, достаточно объемны.
Тестовый контроль устройств ЭВМ осуществляется при помощи специальных тест-программ, составленных из отдельных блоков. Все блоки построены по единому принципу: вначале осуществляется подача на вход устройства входного слова, затем происходит сравнение выходного слова с эталоном. Если они совпали, переходят к выполнению следующего блока, если не совпали, то автоматическая проверка прекращается.
Различают два вида проверок:
1) На постоянных словах, когда входные слова и эталоны подбираются заблаговременно и в процессе контроля не меняются. Тест-программы, использующие постоянные слова, обладают малым временем выполнения и обеспечивают максимальный охват проверяемых элементов, однако они занимают большой объем памяти и их построение требует больших затрат времени.
2) На переменных словах, когда входные слова формируются по случайному закону, а сравнение с эталоном осуществляется косвенным образом. Тест - программы, использующие переменные слова, создают более тяжелые режимы в работе устройств и, следовательно, позволяют произвести проверки с большей глубиной.
Проверка на постоянных словах производится со специально подобранными словами, при работе с которыми все отказы проявляются в виде искажений заранее известных выходных слов.
Например, для контроля цепей сумматора обратных кодов целесообразно выбрать следующие исходные операнды: a=1111...11, b=0000...01; c=0101...01, d=1010...10 и выполнить операции a+b, b+a, c+d, d+ c.
Первые две операции обеспечивают срабатывание всех цепей переноса и результат при этом должен быть 0000...01. В двух последних операциях цепи переноса не участвуют и результат должен быть равен 1111...11. Если в ходе контроля указанные результаты не получены, то либо сигнал переноса в одном из разрядов отсутствует, либо где -то возникает ложный сигнал переноса.
Проверка на переменных словах производится следующим образом. При помощи генератора случайных слов формируются несколько случайных операндов a, b, c, d, над которыми производятся либо две одинаковые операции и результаты сравниваются, либо две взаимно-обратные операции и результаты сравниваются с нулем, например:
Затем формируются новые случайные операнды и вновь производятся те же операции. После многократного повторения данного участка тест -программы переходят к следующему участку. При достаточно большом количестве повторений каждого участка получают весьма высокую вероятность обнаружения отказа в аппаратуре.
Вопросы для самоконтроля.
1. Какие задачи выполняет система контроля и диагностики в ЭВМ?
2. Какими параметрами характеризуют средства контроля ИС?
3. На какие показатели надежности влияет введение системы контроля и диагностирования?
4. Какие преимущества у оперативного контроля над тестовым?
5. Назовите достоинства и недостатки тестового контроля?
6. Какие преимущества дает прямой контроль по сравнению с обратным?
7. Перечислите основные способы оперативного аппаратного контроля.
8. Какой из способов оперативного аппаратного контроля обеспечивает наибольшую полноту контроля?
