计算机系统运行的可靠性技术分析

陈健

摘 要：随着互联网时代的快速发展，计算机已经成为人们日常生活中不可缺少的实用工具，能够有效地提升工作效率，推动社会的进步。计算机系统的运行会受到内部以及外部因素的影响，使系统出现故障或异常，导致系统运行的可靠性降低。文章对计算机系统运行可靠性的内涵进行分析，阐述计算机系统运行可靠性的影响因素，针对提升计算机系统运行可靠性的途径进行具体研究。

关键词：计算机系统；可靠性；技术分析

随着经济全球化的加速，计算机网络技术已经得到全面普及，计算机作为新时代改革的重要组成部分，已经涉及人们生产生活的多个领域，给人们的生活带来极大的便捷。计算机具有一定的稳定性与快捷性，在信息时代发展的背景下会起到非常重要的作用。但是，计算机系统的运行会存在一定的故障以及弊端，影响系统运行的可靠性，针对计算机系统的可靠性技術需要深入分析与研究，对现有的理论研究内容进行丰富具有非常重要的现实意义。

1 计算机系统运行可靠性内涵分析

计算机系统主要指由计算机以及相关的配套设备共同组成，根据相应的规则与目标对用户信息进行采集、加工与处理。关于计算机系统的可靠性主要指在一定的时间、环境的条件下，准确完成一定功能的能力，从某种意义上来讲，计算机的可靠性是建立在统一的可靠基础上形成的。随着社会的不断进步与发展，计算机系统的更新比较频繁，所以计算机系统运行的可靠性非常重要，只有确保系统的稳定运行，才能够确保计算机安全。

2 计算机系统运行可靠性影响因素

2.1 内部因素

计算机系统主要由硬件系统与软件系统共同组成，无论硬件还是软件系统都会对计算机系统的安全可靠性造成影响。首先，计算机软件系统的运行需要相应的操作程序进行配合，在操作程序的下载与安装过程中，很容易受到病毒或木马的入侵，破坏计算机系统的整体安全性，对系统可靠性造成严重影响。另外，计算机系统硬件包括中央处理器、存储器以及外接设备。随着科学技术的快速发展，计算机硬件系统会不断地进行升级与换代，在此过程中，很容易出现系统构件不兼容的问题，导致计算机系统运行缓慢。

2.2 外部影响因素

计算机运行系统受到外部因素的影响比较严重，主要外部因素包括计算机病毒、黑客入侵等。目前，黑客群体比较猖獗，运用先进的技术手段来攻击计算机运行系统，给社会公共秩序的稳定发展造成一定威胁，侵害公民隐私信息安全。而计算机病毒主要是在计算机程序编写的过程中插入病毒代码，一旦计算机病毒进入到系统中，势必会在一定程度上对计算机系统的可靠性造成威胁。

3 计算机系统相关可靠性技术分析

计算机系统的可靠性技术能够保证计算机系统的稳定性，针对不同的情况，需要采取相应的技术与措施来保障系统的安全性。

3.1 容错与避错

在对计算机运行系统的可靠性技术设计方面，容错与避错是必要的手段之一。为了有效地降低系统故障发生的概率，弥补系统自身的弊端，需要采用高质量的材质，确保科学严谨的监督方式，为计算机系统的运行提供良好的环境。

3.1.1 容错技术

之所以容错技术能够提高计算机系统运行的可靠性，是因为该项技术可以构建一个能够自动排除非致命性故障的容错系统，主要由两台独立的服务器构成，在每个服务器中对系统盘进行设置，另外，两台服务器可以实现数据共享的数据盘来对运行数据进行存储。为了满足容错系统对数据冗余的需求，可以在硬盘柜中加入插拔硬盘，提升冗余空间。

3.1.2 避错技术

避错技术主要应用在软件方面，首先需要明确计算机系统组件的功能参数以及接口信息，通过避错技术对软件的组件进行细化，对软件单元进行划分，然后对软件单元间的数据流以及相应的操作进行控制。完成以上工作之后可以对编程以及编码风格进行设置，建立起各个软件单元的追踪关系。避错技术能够有效地降低软件系统在设计过程中出现的逻辑错误。在应用时，尽量采用主动查错的方式对整个过程进行实时检测，通过监测系统周期性、持续性地对系统故障进行检测与排除。

3.2 硬件的冗余

目前，大多选用容错的方式来进一步提高系统运行的稳定性与可靠性，通常会分析冗余结构并且通过某种手段使计算机运行系统出现适度冗余，比较常用的手段为双机结构。主要包括一备一用、任务分组以及微同步。首先，需要通过一个主机对输出进行控制，第二个主机在同一任务级上行使相同任务的微同步，将反馈内容直接通过通信口传递给主机，将反馈信息与运行结果进行比较，如果出现不统一，则需对错误进行分析，这种操作能够起到管控作用。其次，采取主机处理任务，备机进行辅助的方法，一旦主机出现问题或故障，立即启用备机，将备机投入使用，随即对备机进行维护。对于任务分组来讲，较以上两种方法优势更明显，任务分组可以合理的利用资源，使系统的运行更加顺畅，提升系统运行的可靠性。

4 提升计算机系统可靠性的有效途径

4.1 指令信号冗余以及拦截技术的应用

指令信号冗余主要是在一些重要的位置插入单字节指令形式，将有效的指令信息进行复写，从而使相应程序自动步入正轨。指令信号拦截技术的应用在一定程度上可以解决计算机系统的不稳定因素。在计算机系统运行的过程中，对比较容易出错的点需要尽量处理，通过拦截技术可以对系统漏洞进行弥补，确保计算机系统可靠性的提升。

4.2 系统功能自动复位

计算机系统具有独特的功能形式，为了提升计算机系统的可靠性，可以实施系统的自动复位。选取长度相同的时间差，按照特定的方式实施，实现系统的复位。只要复位成功，系统会采取相应的操作，进入到睡眠阶段，然后等待下一次的复位，通过这种方式，能够最大限度地提升系统性能，有效的解决系统存在的漏洞，确保计算机系统的安全性。

4.3 看门狗技术

Watch dog timer主要是处理计算机系统陷入死环节的程序，根据出错的内容进行恢复操作。具体流程为：对看门狗T0节点进行设置，节点参数的大小，会影响错误程序运行的检查周期，频率越大，错误查询的时间就会越长。降低频率，计算机运行周期会缩短，发现异常的概率就会提高。由于计算机系统由硬件及软件系统构成，所以，程序循环的时间会存在较大差异，二者之间很难达成统一。如果系统陷入死循环，但看门狗节点不能达到刷新时间，这时会向计算机发出预警信号。看门狗服务程序的设计仅需一条“无条件转移”指令就可以完成操作，插入指令后会回到计算机系统主控程序并且在初始化之后执行指令。

4.4 不良信息拦截技术

在计算机系统运行过程中一定会出现程序操纵错误或者黑客入侵的现象，这些现象不利于计算机系统运行的稳定以及用户个人信息的安全。为了避免不稳定现象，计算机相关管理人员需要对指令进行设定，通过相应的指令对系统可能出现的问题进行处理，对恶意信息进行有效的拦截，解决计算机系统运行的安全问题。

4.5 程序分离技术

计算机系统的恶意程序发展到一定阶段会对系统的运行造成严重影响，所以，一定要做到防患于未然，运用程序分离技术对计算机程序进行定期检测，一旦程序运行时间超出限定最大值，需要通过特定措施进行维护。程序分离技术可以及时发现计算机系统中的恶意软件，最大限度地保证计算机程序系统稳定运行。

4.6 软件自动诊断技术

软件的自动诊断技术主要包含对中央处理器（Central Processing Unit，CPU）的检测、对存储区域的诊断以及将参加运算的数据按照规定进行计算，以此检测数据的正确性，另外自动诊断技术会对输入与输出通道进行检查。其次是对定时器的监视，每个计算机中都会对监视定时器进行设置，计算机运行正常时，会发出脉冲信号，计算机运行异常，会发出报警信号。最后，自行诊断技术会对数据的有效性进行检查，掌控采集的数据与运算结果数据是否超限，从而对硬件故障进行检测。

4.7 合理选择计算机元器件

计算机的电路系统是由元器件组成，元器件的选择会决定计算机运行的可靠性，所以需要优先选择高质量的元件。对微处理器的选择需要具有较强的抗干扰性。另外，对电源的选择也要合理，需要优先选择波动电压范围大。功率充足的电源，减少电源自身产生的纹波与谐波的干扰。对电子元件的选择要结合使用功能，优先选择集成度高、抗干扰能力强的元件。

5 结语

本文通过对计算机系统运行可靠性技术进行分析研究，最终得出计算机系统的可靠性技术受到多种因素影响的结论，计算机系统运行过程中，由不同的组件所构成，根据对该技术形式相关内容的分析，了解到技术形式中存在一定的缺陷。为了进一步提升计算机系统运行的可靠性，需要参照相应的标准，加强技术支持，充分發挥计算机系统可靠性运行技术的作用，来获得更高的计算机运行稳定性。

[参考文献]

[1]付良.计算机系统的可靠性运行技术分析研究[J].中国战略新兴产业，2017（12）：20.

[2]齐瑄.计算机系统的可靠性运行技术分析研究[J].江西建材，2017（23）：283.

[3]谢建洲.关于计算机系统的可靠性技术分析[J].电脑知识与技术，2015（30）：30-31.

[4]刘源.于计算机系统的可靠性技术分析[J].电子技术与软件工程，2015（5）：18.

[5]庞宇.计算机系统运行的可靠性技术[J].中国管理信息化，2017（3）：133-134.