陳健

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的快速發(fā)展，計算機已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚膶嵱霉ぞ?，能夠有效地提升工作效率，推動社會的進步。計算機系統(tǒng)的運行會受到內(nèi)部以及外部因素的影響，使系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常，導致系統(tǒng)運行的可靠性降低。文章對計算機系統(tǒng)運行可靠性的內(nèi)涵進行分析，闡述計算機系統(tǒng)運行可靠性的影響因素，針對提升計算機系統(tǒng)運行可靠性的途徑進行具體研究。

關(guān)鍵詞：計算機系統(tǒng)；可靠性；技術(shù)分析

隨著經(jīng)濟全球化的加速，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)得到全面普及，計算機作為新時代改革的重要組成部分，已經(jīng)涉及人們生產(chǎn)生活的多個領(lǐng)域，給人們的生活帶來極大的便捷。計算機具有一定的穩(wěn)定性與快捷性，在信息時代發(fā)展的背景下會起到非常重要的作用。但是，計算機系統(tǒng)的運行會存在一定的故障以及弊端，影響系統(tǒng)運行的可靠性，針對計算機系統(tǒng)的可靠性技術(shù)需要深入分析與研究，對現(xiàn)有的理論研究內(nèi)容進行豐富具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 計算機系統(tǒng)運行可靠性內(nèi)涵分析

計算機系統(tǒng)主要指由計算機以及相關(guān)的配套設(shè)備共同組成，根據(jù)相應的規(guī)則與目標對用戶信息進行采集、加工與處理。關(guān)于計算機系統(tǒng)的可靠性主要指在一定的時間、環(huán)境的條件下，準確完成一定功能的能力，從某種意義上來講，計算機的可靠性是建立在統(tǒng)一的可靠基礎(chǔ)上形成的。隨著社會的不斷進步與發(fā)展，計算機系統(tǒng)的更新比較頻繁，所以計算機系統(tǒng)運行的可靠性非常重要，只有確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，才能夠確保計算機安全。

2 計算機系統(tǒng)運行可靠性影響因素

2.1 內(nèi)部因素

計算機系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)共同組成，無論硬件還是軟件系統(tǒng)都會對計算機系統(tǒng)的安全可靠性造成影響。首先，計算機軟件系統(tǒng)的運行需要相應的操作程序進行配合，在操作程序的下載與安裝過程中，很容易受到病毒或木馬的入侵，破壞計算機系統(tǒng)的整體安全性，對系統(tǒng)可靠性造成嚴重影響。另外，計算機系統(tǒng)硬件包括中央處理器、存儲器以及外接設(shè)備。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，計算機硬件系統(tǒng)會不斷地進行升級與換代，在此過程中，很容易出現(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)件不兼容的問題，導致計算機系統(tǒng)運行緩慢。

2.2 外部影響因素

計算機運行系統(tǒng)受到外部因素的影響比較嚴重，主要外部因素包括計算機病毒、黑客入侵等。目前，黑客群體比較猖獗，運用先進的技術(shù)手段來攻擊計算機運行系統(tǒng)，給社會公共秩序的穩(wěn)定發(fā)展造成一定威脅，侵害公民隱私信息安全。而計算機病毒主要是在計算機程序編寫的過程中插入病毒代碼，一旦計算機病毒進入到系統(tǒng)中，勢必會在一定程度上對計算機系統(tǒng)的可靠性造成威脅。

3 計算機系統(tǒng)相關(guān)可靠性技術(shù)分析

計算機系統(tǒng)的可靠性技術(shù)能夠保證計算機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，針對不同的情況，需要采取相應的技術(shù)與措施來保障系統(tǒng)的安全性。

3.1 容錯與避錯

在對計算機運行系統(tǒng)的可靠性技術(shù)設(shè)計方面，容錯與避錯是必要的手段之一。為了有效地降低系統(tǒng)故障發(fā)生的概率，彌補系統(tǒng)自身的弊端，需要采用高質(zhì)量的材質(zhì)，確保科學嚴謹?shù)谋O(jiān)督方式，為計算機系統(tǒng)的運行提供良好的環(huán)境。

3.1.1 容錯技術(shù)

之所以容錯技術(shù)能夠提高計算機系統(tǒng)運行的可靠性，是因為該項技術(shù)可以構(gòu)建一個能夠自動排除非致命性故障的容錯系統(tǒng)，主要由兩臺獨立的服務(wù)器構(gòu)成，在每個服務(wù)器中對系統(tǒng)盤進行設(shè)置，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。

3.1.2 避錯技術(shù)

避錯技術(shù)主要應用在軟件方面，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。

3.2 硬件的冗余

目前，大多選用容錯的方式來進一步提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性，通常會分析冗余結(jié)構(gòu)并且通過某種手段使計算機運行系統(tǒng)出現(xiàn)適度冗余，比較常用的手段為雙機結(jié)構(gòu)。主要包括一備一用、任務(wù)分組以及微同步。首先，需要通過一個主機對輸出進行控制，第二個主機在同一任務(wù)級上行使相同任務(wù)的微同步，將反饋內(nèi)容直接通過通信口傳遞給主機，將反饋信息與運行結(jié)果進行比較，如果出現(xiàn)不統(tǒng)一，則需對錯誤進行分析，這種操作能夠起到管控作用。其次，采取主機處理任務(wù)，備機進行輔助的方法，一旦主機出現(xiàn)問題或故障，立即啟用備機，將備機投入使用，隨即對備機進行維護。對于任務(wù)分組來講，較以上兩種方法優(yōu)勢更明顯，任務(wù)分組可以合理的利用資源，使系統(tǒng)的運行更加順暢，提升系統(tǒng)運行的可靠性。

4 提升計算機系統(tǒng)可靠性的有效途徑

4.1 指令信號冗余以及攔截技術(shù)的應用

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寫，從而使相應程序自動步入正軌。指令信號攔截技術(shù)的應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。

4.2 系統(tǒng)功能自動復位

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)的復位。只要復位成功，系統(tǒng)會采取相應的操作，進入到睡眠階段，然后等待下一次的復位，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。

4.3 看門狗技術(shù)

Watch dog timer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)出預警信號?？撮T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。

4.4 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。

4.5 程序分離技術(shù)

計算機系統(tǒng)的惡意程序發(fā)展到一定階段會對系統(tǒng)的運行造成嚴重影響，所以，一定要做到防患于未然，運用程序分離技術(shù)對計算機程序進行定期檢測，一旦程序運行時間超出限定最大值，需要通過特定措施進行維護。程序分離技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)計算機系統(tǒng)中的惡意軟件，最大限度地保證計算機程序系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4.6 軟件自動診斷技術(shù)

軟件的自動診斷技術(shù)主要包含對中央處理器（Central Processing Unit，CPU）的檢測、對存儲區(qū)域的診斷以及將參加運算的數(shù)據(jù)按照規(guī)定進行計算，以此檢測數(shù)據(jù)的正確性，另外自動診斷技術(shù)會對輸入與輸出通道進行檢查。其次是對定時器的監(jiān)視，每個計算機中都會對監(jiān)視定時器進行設(shè)置，計算機運行正常時，會發(fā)出脈沖信號，計算機運行異常，會發(fā)出報警信號。最后，自行診斷技術(shù)會對數(shù)據(jù)的有效性進行檢查，掌控采集的數(shù)據(jù)與運算結(jié)果數(shù)據(jù)是否超限，從而對硬件故障進行檢測。

4.7 合理選擇計算機元器件

計算機的電路系統(tǒng)是由元器件組成，元器件的選擇會決定計算機運行的可靠性，所以需要優(yōu)先選擇高質(zhì)量的元件。對微處理器的選擇需要具有較強的抗干擾性。另外，對電源的選擇也要合理，需要優(yōu)先選擇波動電壓范圍大。功率充足的電源，減少電源自身產(chǎn)生的紋波與諧波的干擾。對電子元件的選擇要結(jié)合使用功能，優(yōu)先選擇集成度高、抗干擾能力強的元件。

5 結(jié)語

本文通過對計算機系統(tǒng)運行可靠性技術(shù)進行分析研究，最終得出計算機系統(tǒng)的可靠性技術(shù)受到多種因素影響的結(jié)論，計算機系統(tǒng)運行過程中，由不同的組件所構(gòu)成，根據(jù)對該技術(shù)形式相關(guān)內(nèi)容的分析，了解到技術(shù)形式中存在一定的缺陷。為了進一步提升計算機系統(tǒng)運行的可靠性，需要參照相應的標準，加強技術(shù)支持，充分發(fā)揮計算機系統(tǒng)可靠性運行技術(shù)的作用，來獲得更高的計算機運行穩(wěn)定性。

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