СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЛЯ РЕКОНФИГУРАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2023 года по МПК G06F11/22 G06F11/20 

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к способам контроля и динамической реконфигурации вычислительных систем в целях их оперативной диагностики и обеспечения надежности функционирования.

В качестве технического изделия рассматривается вычислительная система какого-либо технического объекта, в общем случае неоднородная в том смысле, что может содержать совокупность различных по исполнению, но сопоставимых по возможностям вычислительных устройств, предназначенных для выполнения целевых функций путем реализации работы входящих в их состав функциональных модулей, запускаемых в них программ и обмена целевой информацией между устройствами посредством коммуникационной системы. Примерами таких систем могут служить многопроцессорные или многомашинные вычислительные системы и построенные на их основе вычислительные информационные сети, комплексы бортового оборудования различного целевого назначения, системы диагностики сложных технических объектов.

В целях повышения надежности, функциональной целостности и производительности вычислительных систем активно применяют методы реконфигурации, основанные на аппаратном резервировании однотипных вычислительных устройств, либо разнотипных устройств, выполняющих одинаковые функции [Каляев И.А., Левин И.И. Реконфигурируемые вычислительные системы: уч. пособие / Под общ. ред. И.А. Каляева. Таганрог: Издательство ЮФУ, 2016]. Наиболее проблемным является реализация реконфигурации вычислительных систем с большим числом разнотипных устройств.

Основой реконфигурации являются системы контроля, предназначенные для наблюдения и проверки фактического состояния устройств, а также системы диагностики для выявления причин отказов и ошибок функционирования [ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2009].

Для резервирования систем успешно применяют способы логического мажоритарного сравнения (аналог) [Шевцов Г.А., Шеремет Е.М. Логическое резервирование. Львов: Изд. Львовского ун-та, 1973. С. 60], суть которого заключается в попарном сравнении сигналов однотипных устройств и выборе по результатам сравнения устройства, параметры которого совпадают с наибольшим числом устройств. На основе мажоритарной логики построены различные схемы сравнения, реализованные на логических полупроводниковых элементах И-ИЛИ-НЕ, либо на микропроцессорах с программным управлением.

Недостатками способов контроля на базе мажоритарных логических схем являются их использование для контроля преимущественно однотипных устройств, сложности в реализации схем с большим числом компонентов, а также отсутствие средств самодиагностики (самоконтроля) схем сравнения, приводящее к невозможности выбора в более сложных случаях, например при отказе двух устройств из трех возможных.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) является способ контроля работоспособности вычислительной системы [RU 2669509 С2, 14.06.2018], состоящий в контроле входных и выходных сигналов двух и более устройств вычислительной системы, анализе выходных сигналов устройств и принятии решения о работоспособном состоянии или отказе вычислительной системы с помощью внешней схемы контроля, включающей обученную искусственную нейронную сеть.

Недостатком прототипа является низкая отказоустойчивость вычислительной системы, обусловленная централизацией схемы контроля, отказ которой может привести к выходу из строя всей вычислительной системы, а также низкой достоверностью контроля, связанной с отсутствием средств самодиагностики состояния самой схемы контроля.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение отказоустойчивости вычислительной системы за счет реализации распределенного способа контроля с поэтапным попарным сравнением вычислительных устройств по критерию готовности и увеличения достоверности контроля вычислительных устройств со взаимным контролем их состояния.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в контроле функционирования вычислительных устройств и принятии решения о работоспособности вычислительной системы, дополнительно введенной в каждое вычислительное устройство подсистемой контроля:

контролируют работоспособность функциональных модулей вычислительных устройств,

формируют оценки состояния готовности вычислительных устройств,

объединяют вычислительные устройства в пары,

формируют оценки предпочтения вычислительных устройств по критерию готовности,

осуществляют поэтапное попарное сравнение оценок состояния готовности и предпочтения вычислительных устройств,

определяют наиболее предпочтительные вычислительные устройства по критерию готовности,

выявляют ошибки контроля вычислительных устройств,

сохраняют и передают информацию о результатах контроля, каждого этапа сравнения и итогового результата контроля вычислительной системы,

формируют команды на реконфигурацию вычислительной системы путем замены отказавших устройств на работоспособные,

назначают ведущее устройство для организации контроля по критерию готовности,

при этом факт готовности устройств определяют способностью их к выполнению в полном объеме всех заданных целевых функций.

На фиг. 1 приведена структурная схема вычислительной системы, поясняющая заявляемый способ ее контроля, где обозначены:

1-1, 1-2, … 1-n - вычислительные устройства,

* - обозначение ведущего вычислительного устройства,

2-1, 2-2, … 2-n - совокупность функциональных модулей вычислительных устройств,

3 - коммуникационная система,

3-1, 3-2, … 3-m - коммутаторы,

4-1, 4-2, … 4-n - подсистема контроля,

5 - основной канал информационного обмена,

6 - служебный канал информационного обмена.

Вычислительная система (ВС), состоит по меньшей мере из двух вычислительных устройств (ВУ) 1-1, 1-2, … 1-n, соединенных посредством коммуникационной системы (КС) 3, состоящей из одного или нескольких связанных между собой коммутаторов 3-1, 3-2, … 3-m и линий связи между ними. Вычислительные устройства реализуют различные целевые функции системы посредством входящих в них функциональных модулей (ФМ) 2-1, 2-2, … 2-n, обменивающихся целевыми данными с другими устройствами посредством коммутаторов 3-1, 3-2, … 3-n коммуникационной системы 3. Функциональные модули 2-1, 2-2, … 2-n (составные части вычислительных устройств, выполняющие их целевые функции и подлежащие контролю, например, вычислительные процессорные модули, оперативные и постоянные запоминающие устройства, интерфейсные блоки, блоки питания и т.д.) каждого i-го вычислительного устройства, по одноименным каналам 5 соединены с коммутатором коммуникационной системы 3-j, посредством которых устройства производят информационный обмен целевыми данными (получают и передают информацию для реализации целевых функций вычислительной системы). При этом возможно соединение с одним j-м коммутатором одного i-го, либо нескольких вычислительных устройств одновременно. Коммутаторы 3-1, 3-2, … 3-n коммутационной системы 3 предназначены для непосредственной связи устройств между собой путем подключения к ним одного или нескольких устройств и организации связи между коммутаторами, а также коммутации устройств (подключения и отключения устройств к/от коммутаторов) по командам реконфигурации. Сущность изобретения заключается в следующем.

Реконфигурация вычислительной системы заключается в обнаружении вычислительных устройств не готовых к выполнению целевых функций (неработоспособных, имеющих отказы, сбои программного обеспечения, нарушения в обеспечении электропитанием, сбои передачи данных и т.п.) и замене их на готовые средствами коммутации (коммутаторами), а также соответствующей деактивацией и активацией (остановом, перезапуском, запуском из резерва).

Для реализации реконфигурации вычислительной системы предлагается распределенная система контроля, которая заключается в дополнении каждого вычислительного устройства подсистемой контроля 4-1, 4-2, … 4-n, осуществляющей организацию попарного сравнения устройств по критерию готовности, взаимного контроля готовности устройств в процессе такого сравнения и использовании результатов контроля для формирования команд на реконфигурацию вычислительной системы. При этом контролируемые выходы функциональных модулей 2-i соединены с подсистемой контроля 4-i своего устройства. Помимо связей устройств посредством основного канала информационного обмена 5, подсистемы контроля устройств имеют доступ друг к другу через коммутационную систему посредством служебного канала информационного обмена 6, через который они передают необходимую информацию об оценках состояния, предпочтения, результаты контроля, а также команды реконфигурации.

При реализации способа факт готовности устройств связывают с работоспособностью всех их функциональных модулей, наличием требуемого обеспечения (электропитание, охлаждение и т.д.), работоспособностью выделенных каналов передачи данных, завершенностью всех предусмотренных подготовительных процедур (загрузка и верификация необходимых программ и данных) и другими факторами, характеризующими готовность устройств к полному выполнению заданных функций, в том числе реализации функций контроля (работоспособностью подсистемы контроля).

Работа системы контроля предложенным способом осуществляется циклически следующим образом.

В процессе каждого цикла по критерию готовности выбирается одно из устройств 1-i*, которому присваивается статус ведущего и на которое возлагается функции организации процесса контроля всех устройств и реконфигурации вычислительной системы в целом. На первом цикле ведущее устройство назначается (например, готовое устройство с наименьшим порядковым номером). Остальные устройства 1-k, где k≠i*, являются ведомыми, участвуя в процедурах контроля и предоставляя необходимую информацию.

Ведущее устройство посредством управляющих команд, формируемых в подсистеме контроля 4-i* и передаваемых через коммуникационную систему 3 в подсистемы контроля 4-k, k≠i* других устройств, производит объединение всех устройств системы 1-1, 1-2, … 1-n в пары для поэтапного попарного сравнения по критерию готовности.

Пример организации процедуры попарного сравнения вычислительных устройств поясняется фиг. 2, на которой:

1-1, 1-2, … 1-9 - вычислительные устройства,

1-1* - ведущее устройство, назначаемое на 1-м цикле,

1-5** - ведущее устройство, определяемое по результатам последнего этапа цикла.

В процессе сравнения устройства, победившие (выбранные) на каждом этапе сравнения, попарно сравниваются между собой на следующем этапе и так до определения однозначного победителя, при этом в случае готовности обоих устройств выбирается устройство по введенному правилу (например, устройство с меньшим порядковым номером в паре), а в случае нечетного числа устройств одно из них (например, с большим порядковым номером) переходит в следующий этап по умолчанию.

В процессе попарного сравнения осуществляется взаимный контроль устройств и определяется предпочтительное по критерию готовности устройство. Таким образом, за один цикл сравнения система формирует полную информацию о готовности всех устройств вычислительной системы, которая хранится в подсистеме контроля всех устройств и при необходимости может быть использована в целях реконфигурации вычислительной системы.

Дополнительно в процессе каждого сравнения определяется предпочтительное по критерию готовности устройство пары. В результате сравнения всех устройств вычислительной системы (полного цикла работы системы) окончательно определяется предпочтительное устройство вычислительной системы 1-i**, которое назначается ведущим устройством очередного цикла. Если в процессе какого-либо этапа сравнения ведущее устройство определяется как неготовое (неработоспособное), то функции вычислительного устройства передаются следующему по порядковому номеру устройству из тех устройств, которые были определены предпочтительными на текущем этапе сравнения.

На время объединения двух устройств, например 1-1 и 1-2, в пару, между подсистемами контроля устройств пары организуется связь для обмена данными (информационными посылками) контроля.

Подсистема контроля 4-i каждого устройства через свои входы, соединенные с функциональными модулями вычислительных устройств 2-i, контролирует их исправность, наличие требуемого обеспечения (электропитание, охлаждение и т.д.), работоспособность выделенных каналов передачи данных, завершенности всех предусмотренных подготовительных процедур (загрузка и верификация необходимых программ и данных) и другие, характеризующие готовность устройств факторы; на основе указанных данных формирует интегральную оценку готовности (ОГ) устройства по принципу: «1» - устройство готово, «0» - устройство не готово.

После этого подсистема контроля 5-1 первого устройства отправляет оценку готовности в подсистему контроля 5-2 второго устройства пары. Аналогичная процедура реализуется и во втором устройстве пары 1-2.

Далее в каждом устройстве осуществляют сравнение оценок готовности устройств пары ОГ₁ и ОГ₂, поступающих от подсистем контроля 5-1 своего и 5-2 второго устройства пары, и формируют соответствующие оценки предпочтения устройств , (в первом устройстве) и , (во втором устройстве), где - оценка предпочтения i-го устройства, сделанная j-м устройством, по критерию готовности, например с бинарными значениями: «1» - предпочтительно «свое», «0» - предпочтительно «другое» устройство сравниваемой пары по следующим правилам:

при различных значениях оценок готовности предпочтение присваивается устройству с положительной оценкой готовности;

при единичных значениях оценок готовности ОГ₁=ОГ₂=1 решение о предпочтении принимается по заранее принятому правилу (например, по меньшему порядковому номеру в паре ВУ);

при нулевых значениях оценок готовности ОГ₁=ОГ₂=0 выдается отрицательная оценка предпочтения для обоих устройств.

Сводная таблица правил формирования оценок предпочтений выглядит следующим образом:

Далее устройства производят взаимный обмен сформированными оценками предпочтения устройств.

После этого производится проверка идентичности оценок предпочтений, сформированных в первом и втором устройстве пары, по результатам которой формируют признак состоятельности сравнения:

ПрС₁₂=1 - при идентичности оценок предпочтения устройств пары,

ПрС₁₂=0 - в обратном случае.

В случае различия в оценках предпочтения, полученных от обоих устройств (несостоятельности сравнения) исключают оба устройства из дальнейшего сравнения. Если при наличии одного признака несостоятельности сравнения в паре существуют другие пары с состоятельным сравнением, то оба устройства исключают из дальнейшего сравнения, не присваивая предпочтение ни одному из них, в противном случае решение по завершению сравнения передают устройству без признака несостоятельности.

В случае идентичности оценок предпочтений, полученных от обоих устройств (состоятельности сравнения) производят логический анализ оценок предпочтения, в результате которого принимают окончательное решение о предпочтительном устройстве, либо отсутствия такового, а также дают оценку о наличии ошибок контроля сравниваемых устройств. Для этого на основе оценок предпочтений первого и второго устройства пары формируют матрицу предпочтений пары устройств вида . После чего определяют предпочтительное устройство путем анализа таблицы предпочтений, содержащей логику формирования однозначного решения о предпочтении того или иного устройства, либо отсутствии такового, а также оценки наличия ошибок контроля сравниваемых устройств пары в зависимости от возможных значений матрицы предпочтений, а именно, в зависимости от значения матрицы предпочтений из таблицы предпочтений извлекаются данные о предпочтительном устройстве (например, порядковый номер или другой идентификатор устройства), либо отсутствии такового (нет предпочтения), для этого производится вход в таблицу предпочтений с полученным значением матрицы предпочтений и извлекается указание на предпочтение выбора одного или другого вычислительного устройства, кроме того определяются возможные ошибки контроля устройств (ОшК1 или ОшК2).

Итоговая таблица предпочтений должна исключать неопределенности в определении предпочтений, в том числе однозначно определять то или иное решение в случае возникновения возможных конфликтов оценок предпочтений.

Правила формирования таблиц предпочтений и логику принятия решения о предпочтительном устройстве поясним на следующем примере.

Возможные исходы, т.е. варианты матриц предпочтений, разделены на следующие группы:

а) подтвержденное предпочтение:

- предпочтительно ВУ1, нет ошибок контроля,

- предпочтительно ВУ2, нет ошибок контроля;

б) неподтвержденное предпочтение:

, - предпочтительно ВУ1, ошибка контроля ВУ2,

, - предпочтительно ВУ2, ошибка контроля ВУ 1;

в) условное предпочтение:

, - предпочтительно ВУ 1, ошибка контроля ВУ 1,

, - предпочтительно ВУ2, ошибка контроля ВУ2,

имеет место, если ошибки контроля устройств не отождествляются с неготовностью устройств (устройство может иметь ошибки контроля, но его функциональные модули готовы и выполняют его целевые функции), в противном случае эта группа значений матриц предпочтений переносится в группу «д»;

г) конфликт предпочтений - неокончательный результат (требуется дополнительная проверка):

, - нет предпочтений, одно из устройств ошибается при контроле, создавая конфликт;

д) отсутствие предпочтений:

, , , - нет предпочтений, ошибки контроля обоих устройств.

Фиг. 3 иллюстрирует пример соответствующей таблицы предпочтения.

Полученные в результате данные об оценках готовности, признаках состоятельности сравнения, оценках предпочтения устройств и оценках ошибок контроля, составляющие результат контроля РК=[ОГ₁, ОГ₂, ПрС₁₂, ОП₁₂, ОшК₁₂], транслируются всем устройствам, хранятся в их подсистемах контроля и используются для реконфигурации при необходимости.

Фиг. 4 иллюстрирует пример формирования результатов контроля, соответствующий случаю, изображенному на фиг. 2, сформированный согласно логике, заданной таблицей на фиг. 3. Таким образом, результатом контроля каждого этапа попарного сравнения являются данные об оценках готовности, признаках состоятельности сравнения, оценках предпочтения устройств и оценках ошибок контроля устройств, сравниваемых на данном этапе. Результатом контроля всего цикла сравнения являются данные об оценках готовности, признаках состоятельности сравнения, оценках предпочтения всех устройств, а также данные о выбранном ведущем устройстве очередного цикла.

Ведущее устройство 1-i* выполняет функции организации процесса контроля вычислительной системы, а именно: определяет количество сравниваемых пар, количество и очередность этапов сравнения пар; производит разбиение устройств на пары согласно их порядковым номерам; определяет порядок сравнения устройств, заключающийся в том, что победители каждого этапа сравнения попарно сравниваются между собой на следующем этапе и так до определения однозначного победителя; определяет порядок действий для нечетного вычислительного устройства, при котором оставшееся без пары устройство на текущем этапе переходит в следующий этап сравнения по умолчанию; с целью чего формирует управляющие команды на организацию процедур попарного сравнения и отправляет их другим устройствам вычислительной системы; формирует и отправляет запросы и получает соответствующие результаты контроля по итогам этапа или окончанию цикла контроля.

Остальные ведомые устройства принимают управляющие сигналы на организацию процедур попарного сравнения от ведущего устройства и организуют соответствующую работу своих устройств.

Ведущее устройство на основе итогового результата контроля формирует команды реконфигурации, которые отправляет на коммутаторы 3-1, 3-2, … 3-m, которые впоследствии осуществляют подключение/отключение устройств, либо в вычислительные устройства для их включения/отключения или перезагрузки или и запуска/загрузки из резервного состояния путем воздействия на соответствующие функциональные модули.

Ключевыми особенностями изобретения, определяющими достижение технического результата, являются:

децентрализация процедур контроля и реконфигурации, заключающаяся в отсутствии одного центрального устройства контроля и принятия решения на реконфигурацию;

само- и взаимная диагностика состояния устройств в процессе контроля, в том числе диагностики самих средств контроля устройств, что значительно повышает достоверность контроля вычислительной системы.

Для оценки эффективности предложенного способа по критерию «отказоустойчивость вычислительной системы» сравним вероятности безотказной работы и интенсивности отказов схем с централизованной системой контроля, соответствующей прототипу, и децентрализованной схемы реконфигурации, с одинаковой надежностью вычислительных устройств, вычисляемых по формулам, основанным на анализе структурных схем:

для существующей , ,

для предлагаемой , ,

где Р_{ВС i} - вероятность безотказной работы вычислительной системы, Q_{ВС i} - вероятность отказа ВС, P_CK - вероятность безотказной работы схемы контроля, Р_ВУ - вероятность безотказной работы вычислительного устройства, N - число вычислительных устройств.

Задавшись значениями: Р_ВУ=0,99, Р_{CK 1}=0,999, P_{CK 2}=0,99 (в предположении повышенной на порядок надежности централизованной схемы контроля по сравнению с децентрализованной, являющейся составной частью ВУ), N=3, получим следующие оценки надежности:

для существующей P_{BC 1}=0,999, Q_{BC 1}=1×10^-3,

для предлагаемой P_{BC 2}=0,99999, Q_{BC 2}=1,33×10^-6,

показывающие повышение характеристик отказоустойчивости на 3 порядка и подтверждающие заявленный технический результат.

Дополнительный прирост эффективности дает повышение достоверности контроля за счет возможности выявления ошибок контроля устройств. Предложенные способ и система позволяют обеспечить дополнительную функцию взаимной диагностики устройств с достоверностью контроля (доля выявленных ошибок контроля устройств) равной 75% (в 12 возможных состояний матрицы предпочтений из 16 выполняется успешная диагностика ошибок контроля), что подтверждает заявленный технический результат.

Заявленный способ контроля для реконфигурации вычислительной системы технически реализуем на базе известных технологий организации вычислительных систем [см. Хорошевский В.Г. Архитектура вычислительных систем: уч. пособие. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008]. При этом в основе коммуникационной системы могут использоваться известные сетевые протоколы [см., Руденков Н.А., Долинер Л.И. Основы сетевых технологий: Учебник для вузов. Екатеринбург: Изд-во Уральского. Федерального ун-та, 2011 - 300 с], например Ethernet [см. ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 104. Доступ к сети для ГОСТ Р МЭК 870-5-101 с использованием стандартных транспортных профилей], либо протоколы для бортового применения [см., например, ARINC Specification 664, Part 1, Aircraft Data Network, Systems Concepts and Overview. 31 January, 2002], а в качестве коммутаторов могут использоваться промышленные управляемые коммутаторы, например [SD-4208-G-DSC. Промышленный управляемый коммутатор. URL: https://www.lan-tan.pro/catalog/ lantan/switches/industrial-hardened-managed-switches/SD-4208-G-DSC.html] или бортовые концентраторы данных типа [AFDX Lab-Switch AFDX Lab https://manualzz.com/ doc/27783204/afdx-lab-switch-afdx-lab]. Информационный обмен данными в предлагаемой системе можно реализовать на базе известных протоколов типа [Протокол TCP/IP - IBM Documentation. URL: https://www.ibm.com/docs/ru/aix/7.2?topic=management-transmission-control-protocolinternet-protocol], в том числе на основе технологий защищенного гарантированного обмена по типу «блокчейн» [Саенко И.Б., Фабияновский И.Н. Подход к оперативной обработке неструктурированных данных в распределенных информационных системах на основе блокчейн-технологии // Тр. ЦНИИС, С. - Пб. филиал. 2019. Т. 2. №8. С. 8-13.].

Подсистема контроля может быть реализованы в форме специального или функционального программного обеспечения [Ключев А.О., Кустарев П.В., Ковязина Д.Р., Петров Е.В. Программное обеспечение встроенных вычислительные систем. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009] на базе использования собственных аппаратных средств вычислительных систем современной архитектуры [см. Душкин А.В., Ланкин О.В., Черкизов Р.В. Вычислительная техника: уч. пособие. - Воронеж: Научная книга, 2015], включающие центральные и специализированные вычислительные процессоры [см. там же, стр. 177], оперативные и постоянные запоминающие устройства [см. там же, стр. 192], каналы межмодульного и сетевого обмена информацией [см. там же, стр. 246]; либо на базе использования микропроцессорных модулей с программным управлением (см., например [Инструментальный модуль МС76.01 на базе СБИС 1879 ВЯ1Я, разработки АО НТЦ «Модуль», URL: https://www.module.ru/directions/aviacia/13-7601]), которыми дополнительно оборудуются блоки (модули) вычислительных устройств. При этом устройства оценки состояния могут быть реализованы на базе известных технологий и алгоритмов тестирования и контроля, например плат контроля типа [POST Card PCI ВМ9222, URL: https://unimarket.by /images/Мастеркит/ Инструкция%20%20bm9222.pdf] и программ диагностического тест-контроля [Кулебякин А.А., Вахрин Л.А., Украженко К.А. Диагностика компьютерных технологических систем/ Уч. пособие. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2004].

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к способам контроля и динамической реконфигурации вычислительных систем. Техническим результатом изобретения является повышение отказоустойчивости вычислительной системы. Технический результат достигается тем, что дополнительно введенной в каждое вычислительное устройство подсистемой контроля контролируют работоспособность функциональных модулей вычислительных устройств, формируют оценки их готовности, объединяют в пары, формируют оценки предпочтения по критерию готовности, осуществляют попарное сравнение оценок состояния готовности и предпочтения, определяют наиболее предпочтительные устройства, выявляют ошибки контроля, сохраняют и передают информацию о результатах контроля, каждого этапа сравнения и итогового результата контроля вычислительной системы, формируют команды на реконфигурацию вычислительной системы заменой отказавших устройств работоспособными, назначают ведущее устройство, контролирующее готовность, при этом готовность устройств определяют способностью к выполнению целевых функций. 4 ил., 1 табл.

Способ контроля для реконфигурации вычислительной системы, заключающийся в контроле функционирования вычислительных устройств и принятии решения о работоспособности вычислительной системы, отличающийся тем, что дополнительно введенной в каждое вычислительное устройство подсистемой контроля циклически контролируют работоспособность функциональных модулей вычислительных устройств, формируют оценки состояния готовности вычислительных устройств, назначают ведущее устройство для организации контроля по критерию готовности, объединяют вычислительные устройства в пары, формируют оценки предпочтения вычислительных устройств по критерию готовности, осуществляют поэтапное попарное сравнение оценок состояния готовности и предпочтения вычислительных устройств, на каждом этапе определяют наиболее предпочтительные вычислительные устройства по критерию готовности, при этом устройства, победившие на каждом этапе сравнения попарно сравнивают между собой на следующем этапе и так до определения однозначного победителя, при этом в случае готовности обоих устройств выбирают устройство по заданному правилу, в случае неготовности обоих устройств убирают оба устройства из дальнейшего сравнения, в случае нечетного числа устройств одно из них автоматически переходит на следующий этап сравнения, выявляют ошибки контроля вычислительных устройств, сохраняют и передают информацию о результатах контроля, каждого этапа сравнения и итогового результата контроля вычислительной системы, формируют команды на реконфигурацию вычислительной системы путем замены отказавших устройств на работоспособные, при этом факт готовности устройств определяют способностью их к выполнению в полном объеме всех заданных целевых функций.