LEONARD EALLSON
Remington Rand Univac
New York, N.Y.
Son birkaç yıl içinde dijital bilgisayarların boyutu ve karmaşıklığı büyük ölçüde artmıştır. Günümüzün sözde küçük bilgisayarları bile, on yıl önce mevcut olan en gelişmiş hesaplama donanımından birçok bakımdan çok daha karmaşıktır. Ekonomik açıdan bakıldığında, modern büyük ölçekli veri işleme sistemleri, uygulamanın birçok alanında kullanımlarını bütünüyle haklı çıkarmıştır. Daha önce mümkün olmayan birçok işlev artık günlük ve rutin olarak yerine getirilmektedir. Diğer işlevler ise, daha önce mümkün olandan çok daha düşük maliyetle, daha yüksek hız ve doğrulukla gerçekleştirilmektedir.
Günümüzün veri işleme sistemleri ile on yıl önceki sistemlerin karşılaştırılması aşağıdaki farklılıkları ortaya koymaktadır:
- Donanım birimlerinin sayısı önemli ölçüde azaltılmıştır.
- Tekil bir donanım biriminin karmaşıklığı artırılmıştır.
- Veri işleme sisteminin çalışması için gereken kişi sayısı azaltılmıştır.
- Daha önce personel tarafından verilen rutin kararların birçoğu artık makineler tarafından verilmektedir.
İnsanları ya da makineleri içeren her sistem, arıza ve hataya açıktır. Geçmişte, sistemdeki çok sayıdaki dağınık ve çeşitli unsur nedeniyle, hata saptama ve düzeltmede izlenecek prosedürleri katı biçimde sistematik hale getirmek genel olarak pratik değildi. Modern bant veri işleme sistemleri bu dezavantajdan muzdarip değildir. Bir elektronik bilgisayarın işletilmesinde yer alan görece yüksek maliyetler ve veri işleme sistemindeki bilginin tek bir donanım birimi üzerinden aktarılması nedeniyle, dijital bilgisayar kullanıcılarının, donanımlarından en iyi şekilde yararlanabilmeleri için hatalarla başa çıkmaya yönelik verimli yöntemler sağlamaları gerekir. Aksi takdirde, veri işlemede uzun gecikmeler ve yüksek maliyetler ortaya çıkabilir.
Konu iki aşamaya ayrılabilir: hataların saptanması ve hataların düzeltilmesi. Önce hataların saptanmasını ele alacağız.
İki olası hata kaynağı vardır:
- Personelin önceden belirlenmiş prosedürleri doğru biçimde izlememesi.
- Donanım arızası.
Veri işleme işlemlerinin çoğu, manyetik bantlarda depolanan büyük veri dosyalarını içerir. Bu bantlar genellikle içeriklerini tanımlayan etiketler taşır; örneğin, Ana Poliçe Dosyası, 18 Eylül 1955, makara No. 69. Bir çalıştırma sırasında, makine operatörlerinin görevlerinden biri, giriş bantlarının makaralarını uygun zamanda uygun bant mekanizmasına takmaktır. Ayrıca operatörlerin, çıkış makaralarını sökmeleri ve makaraya doğru bant etiketini iliştirmeleri gerekir. Bu işlemlerin her seferinde doğru biçimde yerine getirileceğine dair hiçbir garanti yoktur.
Ortaya çıkabilecek başka bir hata türü şu şekildedir: Bilginin bilgisayara okunması sırasında, bir toz parçacığı ya da belki okuma devrelerindeki geçici bir hata, bilginin bilgisayara yanlış aktarılmasına neden olabilir. Bu durum günümüzde çoğu bilgisayarda denetim devreleri tarafından saptanır ve çoğu zaman bilgisayar tarafından bilginin yeniden okunması otomatik olarak denenir. Ancak bu işlem başarısız olursa, operatör okuma kafasını temizlemek gibi önlemler aldıktan sonra kontrol konsolundan okuma komutunu yinelemeye çalışır. Bu süreçte, her denemeden önce bandı geri sarması gerekir. Bunu yapacağından ya da bandı iki kez ters çevirmeyeceğinden emin olunamaz. Dolayısıyla bir bilgi bloğunun atlanması ya da iki kez okunması olasılığı vardır. Bunlar, bilgisayarı işleten personel tarafından yapılabilecek tipik hatalardır.
Donanım arızasından kaynaklanan ikinci hata kaynağı iki kategoriye ayrılır. Bunlar, ortalama hatasız çalışma süresi yarım dakikadan birkaç saate kadar değişebilen ve düzensiz biçimde ortaya çıkan geçici arızalar ile, belirli bir devre elemanının kullanıldığı zamanın büyük bir yüzdesinde etkili olan kalıcı hatalardır. Bunlardan ilki olan geçici hata, saptanması çok daha zor olduğundan sistem boyunca yayılma olasılığı da çok daha yüksektir.
Çoğu modern bilgisayar belirli bir ölçüde denetim devreleriyle donatılmıştır. Bunlar, bilgi aktarımının sınırlı denetlenmesinden neredeyse tüm hataları saptayabilecek eksiksiz denetim devrelerine kadar değişebilir. Kendi kendini denetlemeyen bilgisayarların programlarında denetim hesaplamaları bulunmalıdır. Programlanan denetimlerin niteliği, donanım tarafından sağlanan denetim türlerine bağlı olacaktır.
Bilgisayarın denetim devreleri ya da programlanmış yordamlar tarafından saptanan bazı hatalar derhal düzeltilir. Bunlar burada ilgi konusu değildir. Diğer hatalar ise program içinde geri dönmeyi ya da belki sistemdeki önceki bir programa dönmeyi gerektirir. İkinci durum, örneğin bir giriş bandının okunamaz olduğunun anlaşılması halinde ortaya çıkar. Günümüzde bilgisayarlarda, bir banda yazılan bilginin bant mekanizmasının yazma kafalarına ulaştığı noktaya kadar izlenmesi ve denetlenmesi mümkündür. Ancak bant üzerindeki saptanamayan kötü bir bölge ya da toz ve kir varlığı gibi durumlar, bilginin hatalı kaydedilmesine yol açarak ilerideki çalıştırmalarda okunamaz hale gelmesine neden olabilir.
Bu noktada, hataların bir veri işleme çalıştırmasının tek olası kesintisi olmadığına dikkat edilmelidir. Bazen daha yüksek öncelikli bir çalışmaya yer açmak için bir problemin kaldırılması gerekebilir ya da düzenli olarak planlanmış çalıştırmaların arasına özel bir çalıştırma yerleştirilebilir. Bu problemler, normal bilgisayar işleminin bir hata tarafından kesintiye uğraması durumuyla mantıksal olarak eşdeğerdir.
Şimdi genel bir yeniden çalıştırma yordamını ve buna bağlı bir bant tanımlama düzenini ele alacağız. Bu birleşik teknikler, problemleri yeniden başlatmak için kullanılabilir.
Bir bilgisayar tesisinde genellikle çok sayıda bant makarası bulunduğundan, bilgi içeren her bir makaranın tanımlayıcı bir etiket taşıması gerekir. Ancak etiketler, makaraların tanımlanması sorununa tam bir çözüm değildir. Öncelikle, etiketler makine operatörü tarafından hazırlanır ve bu nedenle hatalı olabilir. İkinci olarak, yanlış kullanım nedeniyle etiketler banttan düşebilir. Bu nedenle, bir banda yazılan ilk bilgi olarak bir tanımlama bloğunun kaydedilmesi gerekir. Bu tanımlama bloğu, normalde bant etiketlerinde yer alan tüm bilgileri içermelidir. Bir bant makarasının içeriğine ilişkin daha kalıcı bir kayıt sağlamanın yanı sıra, tanımlama bloğu bilgisayarın bantların takılmasına ilişkin manuel işlemleri denetlemesine de olanak tanır. Bilgisayar, bir bant üzerindeki verileri işlemeye başlamadan önce, tanımlama bloğundaki bilgileri beklenen kodlarla karşılaştıran bir denetim yapar. Bilgiler uyuşmuyorsa, uygun çıktı dökümleri operatöre alınması gereken düzeltici önlemleri bildirir.
Operatörün bir bilgi bloğunu atlayıp atlamadığını ya da yineleyip yinelemediğini belirlemek için yapılan denetim şu şekilde gerçekleştirilir: Her bir çıkış bandı üretildiğinde, programlanmış yordam bant üzerine kaydedilen blok sayısını sayar. Bu toplam, verilerin sonunda kaydedilir. Bant, sonraki çalıştırmalarda bilgisayara okunduğunda, okunan blok sayısı hesaplanır. Bandın sonunda, okunan blok sayısı ile yazılan blok sayısı karşılaştırılır. Toplamlar uyuşmuyorsa, yeniden çalıştırma başlatılır.
Böylece, bilgisayarın bir veri işleme sistemindeki manuel işlemlerin ne ölçüde doğru biçimde yürütüldüğünü denetlemek için kullanılabileceğini görürüz.
Bir problemin yeniden çalıştırılma yöntemi çok basittir. Bir problemin çalıştırılması sırasında aşağıdaki değişkenler önem taşır:
- Bilgisayar belleğinin içeriği.
- Bant mekanizmasındaki çeşitli bantların tanımları.
- İşlemde olan çeşitli bantların blok sayımları.
Yeniden çalıştırmak için yalnızca bu üç şeyin bilinmesi gerekir. Bir çalıştırmada her bir çıkış bandının sonunda belleğin içeriği yazdırılırsa, bir yeniden çalıştırma noktası oluşturulmuş olur. Gerekirse, yazmaçların içeriği de bu sırada kaydedilebilir. Daha önce belirtilen nedenlerle blok sayımları ve bant tanımları bellekte saklandığından, yeniden çalıştırma için gerekli tüm bilgiler “bellek dökümü” içinde yer alır.
Yeniden çalıştırma yordamı şu şekildedir: Bir hata saptandığında, üretilen son çıkış bandı bir bant mekanizmasına takılır. Basit bir yordam, bandın sonundaki bellek dökümünü bularak bilgisayar belleğini yeniden kurar. Çeşitli giriş ve çıkış bantlarının bant tanımları artık bellekte mevcuttur. Bunlar operatör için yazdırılır ve operatör bantları takmaya başlar. Daha sonra bu bantlar, saklanmış olan blok sayımlarından yararlanılarak yeniden konumlandırılır. Bu yeniden çalıştırma yordamı geneldir ve çoğu veri işleme çalıştırmasına uygulanabilir. Büyük bilgisayarlarda, bilgisayar belleğinin yazdırılması iki saniyeden az sürer ve bir makarada mevcut depolama alanının yüzde birinden azını kullanır.
Matematiksel problemler için de benzer bir yeniden çalıştırma yordamı kurulabilir. Bir yeniden çalıştırma noktası aynı şekilde oluşturulur. Yeniden çalıştırma noktaları, tek bir program içinde sabit konumlarda ya da operatör müdahalesiyle sık zaman aralıklarında belirlenebilir.