Механизм обнаружения отказа и замещения резервным блоком может быть:

• Аппаратурным (с помощью САК на логическом уровне представления ЭВМ);

• Программным (с помощью системы автоматического диагностирования);

• Аппаратно-программным.

Системы с частичным резервированием представляют собой системы, состоящие из N основных однотипных блоков и S резервных нагруженных или ненагруженных, замещающих основные при отказе с помощью логических переключателей или вручную

Дублированные системы это системы состоящие из двух однотипных блоков: основного и резервного.

Мажоритарными - системы, в которых для определения правильных данных используется мажоритарный орган, данные на выходе которого определяются по большинству совпадающих данных, подаваемых на его входы. Такой метод резервирования называют методом голосования или мажоритарным методом.

Гибридные избыточные системы (ГИС) - ГИС состоит из N основных постоянно включенных блоков по мажоритарной схеме и S резервных блоков, заменяющих основные при отказе последних. Гибридная избыточная схема отказывает только при отказе всех резервных блоков и одного из основных.

Самопроверяемые избыточные схемы (СИС) - СИС образуют особый класс систем, состоящих из блоков, имеющих схемы встроенного контроля с вероятностью обнаружения ошибок заданного класса, близкой к 1.

Достоинством СИС является самоотключение отказавшего блока при обнаружении ошибки.

21. Методы контроля на основе самопроверяемого дублирования. Алгоритм, техническая реализация отказоустойчивых схем.

Схема контроля называется самопроверяемой, если она обнаруживает не только неисправности контролируемого устройства, но также и свои собственные;

Схема контроля с двумя выходами f1 и f2 называется полностью самопроверяемой, если она обладает следующими свойствами:

• самотестируемость, когда все неисправности в схеме контроля появляются на выходах f1f2 в виде сигналов 00 или 11 при исправном контролируемом устройстве;

• защищённость от неисправностей – каждая неисправность схемы контроля из заданного класса проявляется на выходах f1f2 только в виде сигналов 00 и 11.

Для построения самопроверяемой схемы контроля необходима раздельная реализация функций f1 и f2, которая гарантирует, что любая одиночная ошибка на входах и выходах самопроверяемой схемы контроля не приведет к инвертированию сигналов на обоих выходах схемы.

Отказоустойчивыми называют системы, обеспечивающие автоматическое обнаружение ошибки, выявление ее характера (сбой или отказ), изоляцию неисправности, реконфигурацию системы и восстановление вычислительного процесса.

Основными требованиями к отказоустойчивым системам являются:

- возможность замены неисправных блоков в процессе выполнения системой основных функций (методы резервирования);

- возможность отключать неисправные устройства для ремонта (методы реконфигурации);

Контроль на основе дублирования является универсальным и обнаруживает 100% ошибок в контролируемой аппаратуре. Так как АЛУ выполняет большое число разнотипных операций (арифметические и логические), то применение метода дублирования может привести к сокращению аппаратурных затрат на реализацию схем контроля при современном уровне развития интегральной схемотехники.

Входные данные параллельно поступают на входы основного и дублирующего АЛУ и выполняется одна и та же микрокоманда. Выходные данные поразрядно сравниваются на элементах "Исключающее ИЛИ". При этом два соседних выхода образуют самопроверяемую функцию f1f2 путем инверсии данных на каждом нечетном элементе "=1". Выходные сигналы четырех самопроверяемых функций f11-f42 с помощью трех схем сжатия формируют результирующий сигнал ошибки в виде самопроверяемой функции f71f72.