计算机的应用与普及改变了人们的生活方式，并且与其它技术相结合，对社会发展产生了重大影响。现如今计算机已经成为了人们生活的一部分，计算机功能的正常发挥需要相关方面为其提供支持与保障，而计算机硬件系统作为其功能实现的基础，需要做好维护工作。本文就基于GSPN的计算机硬件系统可靠性分析作简要阐述。

关键词：基于GSPN；计算机硬件系统；可靠性分析

中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）21-0031-02

对计算机硬件系统动态特征进行准确的表述，依据传统的方法难以实现，因此需要通过其它方法来达成工作目标，对计算机在运行过程中其硬件系统变化进行准确的分析，基于GSPN对计算机的硬件系统进行可靠性分析，研究工作已经取得了一定成果。

1 可靠性问题产生原因

在计算机问世的时候可靠性问题就被提出，并且受到当时的技术与生产工艺条件的影响，正常运行的时间非常短，而随着技术发展，计算机运行可靠性有所增加，但是仍然会存在某些方面问题，对于计算机可靠性的要求可以从以下方面来论述其原因。

随着社会与技术的发展，计算机的功能在不断的完善，并且其复杂性有所提升，系统在运行过程中出错的概率相应的就会增加，因此需要对计算机采取一定措施降低其出错的概率。结合到当下社会环境，信息时代数据信息量大，并且对于数据处理结果方面的要求高，计算机作为关键设备需要确保其能够正常工作，某些关键岗位或者是部门一旦出现了问题就会造成难以预料的后果与损失。计算机工作的环境出现了变化，并且在某些情况下会受到湿度，温度，振动等方面影响。干扰因素的存在增大的计算机出错的可能性[1]。

2 可靠性概念及其它

可靠性是可信性在某一方面的属性，系统的可靠程度可以将其定义为在一定的工作时间下，处于规定的工作状态，规定的功能可以完成的概率。可靠度与失效元件存在一定的联系，元件的失效率可以将其分为三个阶段，失效率最高的是在最初阶段，其原因可能是在初期元件存在的缺陷与问题比较多，中间阶段将其称之为生存期，该阶段元件趋于稳定，而经过了该时期之后失效率又会迅速的增加，也可以将其称之为晚期失效期，三个不同的阶段可以用一条曲线来表示[2]。

从数学的角度来讲，系统可靠度是一个概率值，代表了系统平均使用寿命，并且对于不可维修或者是可以进行维修的系统来说，平均寿命的含义是存在区别的。系统的维修性则是表示在规定的条件下，依据规定的程序及方法应用从而使系统保持或者是恢复到到正常功能状态，对系统的可维修性进行评估时，通常应用的是平均维修时间与可维修度进行表述。

3 传统的可靠性评估方法

系统可靠性评估工作的方法包括了，故障树分析方法，事件树分析，二项式开展，可靠性框图分析，状态图分析等，不同的方法其依据的理论基础不同，分析问题的角度也会存在差异，所体现的优势与不足也有差别。

4 GSPN

4.1 GSPN相关定义及表述

从广义理论的层面，用八个元素组为基础定义随机Petri网，即GSPN=（P、T、I、O、H、M、W0、λ）。其中这些不同的字母其代表的含义也不相同，按照其排列先后顺序，各字母所代表的含义依次是：库所的全部有穷集合，变迁所有集合，输入弧有穷集合，输出弧有穷集合，禁止弧有穷集合，系统初始标识集合，弧权函数有穷集合，变迁集合对应于λ。

更详细的表述如下：在计算机工作的过程中，元素用法库所主要作用在于表述硬件系统的资源以及状态；瞬时变迁是用于表述硬件系统工作过程中运行逻辑与控制；时间变迁则是表述了硬件系统运转过程中不同的事件；有向弧则主要表述了计算机工作状态情况下的时间与工作状态的因果联系；在计算机硬件系统运行过程中，禁止弧表述的是运行逻辑与控制；标记则主要是用来表述硬件系统和行为的变化。

GSPN是近年随着Petri发展而产生的一种较新颖的分析方法，其主要针对的对象是系统性能。

4.2 硬件系统GSPN模型

库所结构中的参数含义分别表示为：计算机硬件系统运行状态正常时用P1标记，运行异常时用P2标记，存在临时性的故障用P3标记，系统硬件发生永久性故障用P4标记，计算机异常并且可自动恢复用P5标记，计算机存在故障且无法自动恢复用P6标记，这种情况下需要工作人员进行维修与检查[3]。

变迁含义的参数含义分别为：硬件系统运行阶段出现异常情况用T1标记，永久性的故障用T2标记，临时性的故障用T3標记，检查维护以后系统转入正常运转状态用T4标记，当发生故障时系统能自动恢复正常运转用T5标记，无法使系统进行自恢复功能则标记为T6，故障无法解决，故障已经发生了变化并且成为了永久性故障时用T7标记。综合计算机硬件系统的实际情况，分析得到模型的具体原理：在正常工作情况下，如果硬件系统的基本单元发生故障，并且其基本单元也出现异常，该异常情况是无法确定的，可能是永久性的故障，也可以是暂时性的。后者可以将其细分为两种工作状态，系统可以自动恢复至正常工作状态和无法自动恢复到正常工作状态。如果能够