浅谈军用计算机系统的可靠性设计原则

浅谈军用计算机系统的可靠性设计原则摘要：
军用计算机系统的可靠性受到大家的讨论，需要从计算机系统总体设计方案、硬件设计及软件设计等多个方面进行考虑，探究军用计算机系统可靠性的设计原则。

因此，人们需要做好对计算机系统的可靠性运行技术分析工作，深入分析计
算机系统的可靠性设计原则。

本文主要阐述了军用计算机系统的可靠性设计原则。

关键词：军用计算机系统；可靠性；设计原则；
随着科学技术的发展，计算机技术在人们的各个方面都具有十分广泛的应用，改变了人们的思维方法。

当前，计算机技术体系日益完善，功能日益丰富，对于
计算机可靠性的要求也越来越高。

军用计算机系统的发展更是如此。

若在使用过
程中出现了故障，将会给个人或者企业带来不同程度的影响。

因此，需要做好计
算机系统可靠性研究，使用多种技术提高系统的可靠性，为人们提供更好的服务。

一、计算机系统的总体设计原则分析
在设计计算机整体系统时，需要综合考虑系统的各个部件及接口，不能孤立
的考虑软件或者硬件系统。

因此，为了增强军用计算机系统的可靠性，需要从以
下几个方面进行讨论。

（一）软件及硬件功能的分配原则分析
为了实现高可靠性的功能，需要尽量使用硬件完成任务。

从投资角度出发考虑，使用软件能够降低设计成本，但在软件开发、测试及维修阶段需要消耗大量
资金。

对于系统的一般功能，若批量不大，也需要尽量使用硬件实现设计目标，
提高计算机系统的可靠性，减轻软件系统的开发压力，保证开发过程的经济效益。

（二）软件及硬件的可靠性指标分配原则分析
在分配可靠性指标时，需要保证软件可靠性指标与硬件可靠性指标大致相当，根据具体情况做出微调。

由于硬件的可靠性较强，比软件可靠性高出一个数量级，可以适当降低软件的可靠性指标，提高硬件的可靠性指标，但应保证二者不能相
差过大，使得分配的可靠性指标是可以被验证的。

（三）容错设计原则分析
经过严格的软件工程方案，软件的可靠性可以达到0.999。

为了提高软件开
发的可靠程度，需要使用严格的方案，如形式化方法、净室工程方法等，对于资
金投入具有更高要求，每行语句需要达到1000美元。

因此，军用计算机系统需
要考虑容错设计原则，有效降低对软件系统的依赖性。

（四）接口设计原则分析
首先，在硬件接口方面，在传输数据之前需要检验各个中央处理单元的功能，实施周期性检测任务，提高数据传输工作的可靠性与准确性。

其次，在软件接口方面，设计接口软件之前需要确定传输数据的格式和内容，每次传输都需要指明数据类型及信息内容，使用多种检验方式验证传输数据的准
确性。

其次，在人机界面方面，操作人员需要使用单一行为消除当前的处理方式，
使得系统恢复到安全状态。

最后，需要给系统设置警报功能，向操作员提供声光报警，超过现有的预期
噪声，并提供实时操作指令，运用几秒钟向操作员提出状态指示信息。

警报设计
是保证系统维持安全状态的关键，及时采取纠正行为，维持系统安全运行状态。

二、硬件设计原则分析
在设计军用计算机硬件系统时，需要认真考虑以下几个原则。

首先，在硬件选择方面，需要有限选择武器装备范围之内的计算机系列软件，使其满足可靠性及维护性要求你，正确选择供货单位。

为了保证运行环境的统一
性，可以在系统内选择少数中央处理单元，降低维修工作的复杂性，为检测工作
提供技术支撑。

其次，需要坚持总线检测原则，需要通过测试过程确定总线功能之间相隔的
最小时钟数，避免中央处理搜集到非法信息。

可以对系统实行周期性的数据总线
检测工作，确保测试顺序能够满足检测要求。

再次，需要坚持加电检测原则，使
得系统在添加电源时处于安全状态，确保关键电路及元器件都能够受到检测。

在
加电的瞬间，系统可能会出现间歇故障，对于硬件具有一定的冲击作用。

在对安
全性能要求较高的硬件加电之前，需要保证其处于安全状态，能够正常起作用。

再次，需要遵循电源失效处理原则。

电源失效是最为常见的计算机故障类型，导致电源电压出现波动，使得软件及硬件处于危险状态。

因此，在设计硬件系统时，需要避免电源的脉动处于潜在危险状态。

最后，需要遵循主控计算机失效处理原则。

主控计算机是控制军用计算机系
统的神经中枢。

若主控计算机失效，将会导致系统瘫痪，引发难以想象的灾难。

因此，需要保证主控计算机时时处于安全状态，保持功能完好。

三、软件设计原则分析
首先，需要明确软件的使用需求，明确其可靠性及安全性，验证其可靠性指标，测试软件的使用功能。

其次，需要提高软件设计的规范性，规定文档中的软
件数据流图、控制流图、模块结构图等各种图形符号，按照固定的编程格式设计
软件系统。

再次，对于具有关键功能的软件，需要实时监控其安全状态。

在启动
安全性关键操作之前，需要检测关键单元的运行状态，保证硬件子系统的安全性。

另外，在软件开发过程中，需要保持程序的一致性，避免对其进行修补，将源程
序语言输入到测试设备之前需要保证软件更改工作已经完成。

对于已经推广的软
件设备，不能更改其安全性关键软件部分，保证设备体系的完整性。

对于固件更改，需要经过电路板测试之后再发布，降低电路板设计及安装过程对电路系统产
生的损害。

安全性关键软部件经过更改之后需要经过完整的回归测试之后再进行
使用。

同时，需要遵循可测试性软件原则，保证软件测试质量，提高软件工作的
可靠性与安全性。

在设计软件时，需要尽量保证可测试点的数量，保证测试功能
失效不会影响其他功能。

最后，需要遵循冗余设计原则，检测程序冗余与数据冗余性。

可以设置两个操作员同时操作系统中的要害部位，避免系统之间的运行相互产生影响。

结束语：
综上所述，军工产品具有特殊性需求，需要坚持可靠性设计原则，做好军工计算机系统的研制与生产工作，全面贯彻执行国军标的各项要求，提高军用计算机系统的可靠性及稳定性，重点检查系统的关键部位，切实保障系统的安全性及可靠性。

在系统实际运行过程中，需要采取各种手段保证计算机系统运行的稳定性与可靠性。

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