Mario Dal Cin

Availability Analysis of a Fault-Tolerant Computer System

Queueing network theory is applied in order to determine the availability of a fault-tolerant multiprocessor computer system. Mean repair times and utilizations of system units are computed. Subsystem availabilities are obtained by the decomposition technique of queueing network theory.

Entwurf und Struktur einer Betriebssystemschicht zur Implementierung von Fehlertoleranz

In this paper, design and structure of an operating system layer which is to implement fault tolerance in a multi-microprocessor system is described. This layer is installed on top of an off-the-shelf operating system. It is transparent to the user and realizes the “software implemented fault tolerance (on operating system level)” of the work station ATTEMPTO.

Self-Diagnosis for Parallel Computers

The growing importance of fault-tolerance for computing systems has made self-diagnosis a topic of considerable interest, since efficient self-diagnosis is a prerequisite for any fault-tolerant system behavior. In this paper, self-diagnosis of systems with multiple processing elements is considered where each element may enter into the diagnosis of other elements. We shall develop a formal model for self-diagnosis based on comparison testing. In particular, we consider tree machines suitable for VLSI-implementation.

Interrupts, Prioritäten, Monitore

Im folgenden wird die Bearbeitung von asynchron auftretenden Ereignissen (sogenannten Interrupts) behandelt. Solche Ereignisse werden von speziellen Prozessen bearbeitet, die eine hohere Prioritat als normale Prozesse haben konnen. Diese Prioritat macht aus einem Modul einen sogenannten Monitor.

Prozeduren und Funktionen

Ubersicht: In diesem Kapitel werden Prozeduren und Funktions-Prozeduren (Unterprogramme) eingefuhrt und deren Vereinbarung und Aufruf besprochen. Die Rekursion von Unterprogrammen und die Lokalitat in Unterprogrammen wird erklart.

Namen und Konstanten

Ubersicht: Es werden die Syntax von Namen sowie die Vereinbarung und Verwendung von Konstanten erlautert.

Repräsentation von Modula-Programmen

In diesem Kapitel wird der generelle Aufbau von Modula-Programmen gezeigt. Der Zeichenvorrat von Modula wird eingefuhrt und die Darstellung der Syntax erlautert. Die Programmausfuhrung unter dem Mehrbenutzer-Betriebssystem UNIX wird an Hand eines Beispiels erklart.

Datentstrukturen und ihre Algorithmen

In diesem Kapitel sollen einige kompliziertere Daten-Strukturen beschrieben und ihr Gebrauch an Beispielen erlautert werden.

Fehlertolerante Systeme: Struktur und Selbstdiagnose

Wir wollen uns nunmehr mit dynamisch redundanten Systemen befassen. Wie sich zeigen wird, nutzen diese im allgemeinen ihre Redundanz effizienter als statisch redundante Systeme. Ihre besonderen Kennzeichen sind einmal die Fahigkeit zur selbsttatigen Funktionsuberwachung (Selbstdiagnose) und zum anderen ihre Rekonfigurierbarkeit (Adaptivitat). Zunachst sollen diese Eigenschaften am Beispiel von Mehrrechnersystemen (Mehrprozessorsysteme, Rechnerverbunde) naher erlautert werden.

Einleitung: Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Fehlertoleranz

Hohe Systemzuverlassigkeit gewinnt man nur, wenn die Systemkomponenten moglichst funktionssicher gemacht und sorgfaltig ausgewahlt werden. Reicht dies nicht aus, so kann man versuchen, durch Einbau von redundanten Komponenten (Ersatzkomponenten) die Zuverlassigkeit weiter zu erhohen. Man spricht in diesem Fall von statischer oder auch fehlermaskierender Redundanz. Von dynamischer Redundanz spricht man dagegen, wenn das System selbst sein Fehlverhalten erkennt und ihm entgegenwirkt. Solche Systeme (Computersysteme, soziookonomische Systeme) reagieren beispielsweise auf Fehler durch Strukturanderung — eine Systemfunktion, die zur Erfullung der eigentlichen Funktion des Systems nicht benotigt wird, also redundant ist. Durch Einbau von Redundanz an Komponenten oder Funktion wird im allgemeinen die Fehlerursache nicht beseitigt. Vielmehr wird das System dadurch in die Lage versetzt, Fehler zu tolerieren — es wird fehlertolerant. Man mus also stets zwischen Fehlern, das sind Auswirkungen eines Systemdefekts (errors), und deren Ursache (fault) unterscheiden.