Funktioneller Test der Auflösung von Zugriffskonflikten in Mehrrechnersystemen

In fehlertoleranten Systemen, deren Fehlertoleranzeigenschaften auf einer Kombination von Rekonfiguration und Fehlerbehebung beruhen, fällt der Systemdiagnose eine zentrale Rolle zu. Übliche Systemdiagnoseverfahren bestehen aus mehreren aufeinander aufbauenden Teiltests; dabei folgen auf den Prozessorselbsttest dann der Festwert- sowie der Schreib-/Lesespeichertest und schließlich der Test der Ein-/Ausgabe. In Mehrrechnersystemen wird danach das Kommunikationssystem getestet und zuletzt die Systemdiagnoseinformation als Grundlage für die Rekonfiguration gebildet. In diesem Buch wird ein funktionelles Testverfahren vorgestellt, mit dem bekannte Testverfahren für Kommunikationssysteme um den Teilaspekt des Tests von Zugriffsvergabeeinheiten unter spezieller Berücksichtigung von Zugriffskonflikten erweitert werden können. Das Auftreten der Zugriffskonflikte bei gleichzeitigem Zugriff mehrerer Rechner kann im Betrieb in der Regel nicht erkannt werden; bei dem vorgestellten Verfahren werden unterschiedliche Typen von Zugriffskonflikten systematisch erzeugt und die dabei transferierten Testdaten mit Sollmustern verglichen. Der Nachweis der Wirksamkeit des vorgestellten Verfahrens wurde durch die Implementierung in einer Mehrrechnerumgebung erbracht. Weitere Einsatzbereiche des Testverfahrens liegen neben der Systemdiagnose in der Prototypentestphase und der Inbetriebnahmephase von Mehrrechnersystemen.

1. Einleitung.- 1.1. Motivation.- 1.2. Übersicht.- 2. Zugriffskonflikte in Rechensystemen.- 2.1. Beispiele für das Auftreten von Zugriffskonflikten.- 2.2. Eingrenzung der zu untersuchenden Zugriffskonflikte.- 2.3. Zusammenfassung.- 3. Stand der Forschung.- 3.1. Systemtestverfahren.- 3.2. Alternative Lösungsverfahren.- 3.3. Zusammenfassung und Bewertung.- 4. Grundlagen des Testverfahrens.- 4.1. Begriffsdefinitionen.- 4.2. Modell des Kommunikationssystems.- 4.3. Klassifikation der Zugriffskonflikte.- 4.4. Fehlermodell des Kommunikationssystems.- 4.5. Teststrategie.- 4.6. Systematisches Herbeiführen von Zugriffskonflikten.- 4.7. Prinzip der Zugriffssynchronisation.- 4.8. Einbettung des Testverfahrens in den Systemtest.- 4.9. Zusammenfassung.- 5. Testverfahren für Zugriffskonflikte.- 5.1. Das Zugriffssynchronisationsverfahren.- 5.2. Testverfahren.- 5.3. Grenzen der erreichbaren Zeitauflösung.- 5.4. Zusammenfassung.- 6. Die Drift der Takte der aktiven Einheiten.- 6.1. Meßverfahren.- 6.2. Einfluß von unterschiedlichem Meß- und Testzeitpunkt.- 6.3. Erzeugung des Zugriffskonflikttyps 2.- 6.4. Zusammenfassung.- 7. Anwendung des Verfahrens.- 7.1. Das experimentelle Mehrrechnersystem.- 7.2. Test des Kommunikationssystems.- 7.3. Fehlerexperimente.- 7.4. Vergleich des Testverfahrens mit Zufallstests.- 7.5. Zusammenfassung.- 8. Zusammenfassung und Ausblick.- Anhang: Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen.