Лекция 12.КОНТРОЛЬ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ

Поскольку ВМ — сложная техническая система в ней обязательно должны использоваться процедуры контроля как передачи, так и преобразования информации, т.е. помимо основного оборудования в схемах предусматривается дополнительно средства контроля. При выявлении ошибки процесс преобразования (передачи) заканчивается, по возможности ошибка исправляется и основная программа продолжается. Таким образом цель средств контроля не остановить вычисления, а получить результат с максимальной достоверностью. Контроль проводится как аппаратными средствами, так и программно. Аппаратные средства включаются в состав основных функциональных блоков процессора, контроллера ввода\вывода, средств передачи. Программно контролируется память, выполнение отдельных операций. При появлении ошибки программно сохраняются промежуточные результаты и воспроизводится ситуация которая привела к ошибке. Она проверяется и отображается при необходимости на внешних устройствах. Все средства контроля принято условно делить на две составляющие: контроль передачи информации, контроль преобразования. Основным способом обнаружения при процедуре передачи считается сумма по модулю 2. К передаваемой информации добавляется 1, контрольный разряд (например девятый). Источник вырабатывает байты информации и схема контроля автоматически устанавливает 9 разряд в 1 или 0 в зависимости от передаваемого кода. При контроле по чету контрольный разряд должен иметь значение с учетом которого сумма по модулю 2 передаваемых разрядов 0. При контроле по нечету сумма по модулю 2 равна 1. В приемнике все 9 принятых разрядов вновь объединяются схемой суммы по модулю 2 и вновь сравниваются (чет\нечет). Возникает ошибка — передача приостанавливается. Сумма по модулю 2 позволяет обнаружить нечетные ошибки, исправить не может. Для исправления при передаче используют избыточные коды. Суть этого метода: двоичная информация представляется не полным двоичным кодом, а избыточным (кодом Хэмминга). В коде Хэмминга одна комбинация от следующей отличается не менее чем двумя разрядами (кодовое расстояние r=>2). Увеличение кодового расстояния ведет к росту разрядности передаваемого кода, поэтому такие кода называют избыточными. Коды Хэмминга в приемнике позволяют распознать испорченную информацию, восстановить ее. Восстановление — процедура замены принятого кода на ближайший код Хэмминга. Увеличение разрядности до 30-40%. Помимо кода Хэмминга применяют циклические коды. Они основаны на том же принципе увеличения кодового расстояния. В целом контролем передачи охвачены все цепи при передаче между процессором и внешними устройствами. Контроль передачи информации вводится всегда, если информация передается между памятью процессора и внешним устройством. Наиболее популярными способами являются контрольный разряд и сумма по модулю 2.