Forum: FPGA, VHDL & Co. byzantinische Takterzeugung


von Experte (Gast)


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Hat davon schon mal jemand was gehört oder es eingesetzt?

http://www.vmars.tuwien.ac.at/documents/extern/3131/Diplomarbeit_FINAL.pdf

Irgendwie erschließt sich mir der Wert aus der Arbeit nicht so recht.

von Student (Gast)


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Wollte es gerade mal lesen, aber als es auf der Seite 1 schon mit 
Rechtschreibfehlern anfing, hab ich es doch mal gelassen...

von Christoph Z. (christophz)


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Student schrieb:
> Wollte es gerade mal lesen, aber als es auf der Seite 1 schon mit
> Rechtschreibfehlern anfing, hab ich es doch mal gelassen...

Und wenn in einem Roman das Wort "Stundenkilometer" für die 
Geschwindigkeit benutzt wird, legst du ihn sicher sofort weg wegen 
fehlender wissenschaftlicher Korrektheit.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich kannte nur die Konstantinische Schenkung (Byzanz hieß später 
Konstantinopel, heute Istanbul) Aber wir müssen ja nicht dumm sterben. 
Die Erklärung hier ist allerdings sehr knapp:

"Zu beachten ist auch, dass die Fehler in solchen Systemen nicht als 
Crash-Fehler modelliert werden können, sondern als Byzantinische Fehler 
modelliert werden müssen. Des Weiteren sollte sich ein solches System 
nach dem Auftreten von mehr als f Fehlern nach einer gewissen Zeit 
stabilisieren und wieder korrekt weiterarbeiten. Algorithmen die diese 
beiden Eigenschaften
erfüllen, werden als Byzantinisch fehlertolerante selbststabilisierende 
Algorithmen bezeichnet."

aha

fragen wir einfach Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Byzantinischer_Fehler

"bösartige Prozessoren" ich wusste dass Computer gefährlich sind

: Bearbeitet durch User
von Pumpernickel (Gast)


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>Istanbul
na, da haben wir es doch:

Byzantinische Fehler sind nichts anderes, als getürkte Informationen.

Das gibt Sinn.

von Holger (Gast)


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Student schrieb:
> Wollte es gerade mal lesen, aber als es auf der Seite 1 schon mit
> Rechtschreibfehlern anfing, hab ich es doch mal gelassen...

Rechtschreibfehlern in der Beschreibumg sind nicht so gut.
Aber Bit-Fehler, Timing-Fehler in der App.
(Bit Legastheniker )

Das Augendiagramm ()()()()() wurde erfunden um solche Metha-Stable
Fehler zu finden.
Is all Digital ... No its "Analooooog" you see via a Clock Modell.

Die Prüf-Experten haben uns den Externen Quarz beharkt, damit die CPU 
abstirbt.
Also ist das ein sog. Negativ Test. bingo>

Das kann man noch auf Herzschrittmacher level austesten.

Siehe Life Support CPU App.
Oder KFZ Motorsteuer Gerät mit Clock with Watch Dog.
Renesas hat da schöne Dokus zu.

Also der negativ Test macht da schon was her.


Gruss Holger.

von Holger (Gast)


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Experte schrieb:
> Irgendwie erschließt sich mir der Wert aus der Arbeit nicht so recht.

Ja das is resycen mit timeout Slot Überwachung.

Aber nur in einem Modul. Wenn aber die Module voneinader abhängig sind
sehe ich nicht wie das dann vom Toplevel gemacht und gehandelt wird.


Und in wie weit man sich da noch der eigentlichen Aufgaben der Anlage
widmen kann, den Kern-Code zu schreiben.

Super ist bestimmt die "Task-Zelle" so automatisch zu überwachen.

Leider it der source Code nicht dabei.
Die Doku ist schön mit Trigger-Punkten gemacht finde ich.

Gruss Holger.
Da kann ich sicher noch was lernen.
Danke.

von Holger (Gast)


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Experte schrieb:
> Hat davon schon mal jemand was gehört oder es eingesetzt?
>
> http://www.vmars.tuwien.ac.at/documents/extern/3131/Diplomarbeit_FINAL.pdf
>
> Irgendwie erschließt sich mir der Wert aus der Arbeit nicht so recht.
Das hier ist hier was um Licht in die Sache zu bringen.
Link:
http://www.mi.fu-berlin.de/inf/groups/ag-tech/teaching/2010_SS/S_19510b_Proseminar_Technische_Informatik/esra-uenal-report.pdf?1346662206


Einfach Byzantinischer Knoten eigeben.

Bilder sind auch dabei.
--->

Das Modell beschreibt, dass den Heeresführern aus der Byzanz der Befehl 
erteilt wurde, eine
feindliche Stadt anzugreifen. Aus koordinatorischen Gr¨unden umzingeln 
diese die Stadt und sind
aufgrund dessen r¨aumlich voneinander getrennt. Anschließend warten sie 
in ihren Postionen auf
den geplanten Angriff, der mithilfe von 'Boten ¨ubermittelten 
Nachrichten
"einstimmig" entschieden werden soll.


Einleitung
Motorsteuerungen, Flugplanungen, Kernreaktorsteuerungssysteme, und 
Herz-Lungen-Maschinen
sind einige von vielen Beispielen f¨ur zuverl¨assige Systeme, deren 
Bedeutung im Leben vieler
Menschen stetig steigt. Charakteristisch f¨ur solche Systeme ist ihre 
Sicherheit und Zuverläassigkeit
gegen¨uber schwerwiegenden Fehlern, denn diese hatten gravierende 
Konsequenzen, bei denen sogar
die Gesundheit von Menschen in Gefahr steht.....

von Holger (Gast)


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Experte schrieb:
> Irgendwie erschließt sich mir der Wert aus der Arbeit nicht so recht.

Ja die Einleitung setzt der als Wissen voraus.
----------------------------------------------
"Byzantine fault filters"
Beispiel:
Bei der RS232 wird sofort nach dem Stat-Bit detect ein resync gemacht 
falls das
Start-Bit ein "Glitch" war..
Ist also ein Glitch Filter.
Unten sind noch Bilder zum CMOS Gatter im Umschalt-Zustand
(Quasi Analog Metha-Stable in der Transit-Phase), die so schnell wie
möglich verlassen werden sollte.
Also steile Flanken hat, und keine "Rampe".
Fazit: Der Feind jeder clocked Logic is halt die Takt-Verletzung
auch Duty-Cycle 50%
Analog-Regler haben so was halt nicht.
------------------------------------------------------------------------ 
---
Hier noch etwas aus dem englischen Sprachraum.
Macht man sich da halt mal kundig.
Link:
http://www.cs.indiana.edu/classes/b649-sjoh/reading/Driscoll-Hall-Sivencrona-Xumsteg-03.pdf
Zitat:
Byzantine Generals Problem can be caused by many common faults -- 
including the
most common of all, a CMOS open. Another myth that Byzantine faults are 
only isolated
transients is contradicted by real experience.
The propensity for Byzantine fault effects to escape normal fault 
containment
zones can make each Byzantine fault a threat to the whole system 
dependability. System
designers could try fault avoidance: Byzantine faults can be prevented 
from
causing a Byzantine Problem by designing systems such that consensus is 
not needed.
However, it is extremely difficult or impossible to design highly 
reliable systems that
do not need some form of consensus. The only practical solution is 
Byzantine fault
tolerance; this is also known as consistency or congruency. To achieve 
this fault tolerance,
a system must have one or more mechanisms specifically designed for 
dealing
with these faults. To tolerate F number of faults, the mechanisms 
reported in the literature
require 3F+1 fault sets, F+1 rounds of communications, and one or more
"Byzantine fault filters" that convert Byzantine signals into 
non-Byzantine signals. To
be assured that a system meets its dependability requirements, these 
filters must be
shown to have adequate coverage. This coverage proof requires 
specialized testing of
the electronic circuits used in the filter.
Anyone designing a system with high dependability requirements must 
thoroughly
understand these failures and how to combat them.
------------------------------------------------------------------------ 
----------------------------------------
.
P.S
Du hast also einen  Byzantine combat mit dem FPGA Design zu machen.
Bill Herd bei Comodore hat da mal einen Vortrag gemacht, der hat mir gut
gefallen, in Bezug auf Digital --Analog*Phase -- Digital.
------------------------------------------------------------------------ 
---

Guss Holger

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Holger.

Holger schrieb:

>
> Das Modell beschreibt, dass den Heeresführern aus der Byzanz der Befehl
> erteilt wurde, eine
> feindliche Stadt anzugreifen. Aus koordinatorischen Gr¨unden umzingeln
> diese die Stadt und sind
> aufgrund dessen r¨aumlich voneinander getrennt. Anschließend warten sie
> in ihren Postionen auf
> den geplanten Angriff, der mithilfe von 'Boten ¨ubermittelten
> Nachrichten
> "einstimmig" entschieden werden soll.

Das mir dazu einfallende Bild ist das einer Bahnhofsuhr mit 
Sekundenzeiger, der durch den Minutenimpuls synchronisiert wird.
Der Sekundenzeiger ist ein bischen zu schnell, und wartet dann am Ende 
seines Umlaufs in der Null Position, bis er mit dem nächsten 
Synchronimpuls neu startet.

Wenn mehrere verschiedene Bahnhofsuhren existieren, deren Sekundenzeiger 
unterschiedlich schnell umlaufen (aber alle schnell genug, um 
rechtzeitig vor dem Ende der Minute wieder in der Nullposition zu sein), 
starten alle gleichzeitig mit dem neuen Minutenimpuls.

Laufzeitunterschiede durch die Verteilung des Synchronimpulses vergesse 
ich jetzt mal.

So können sich die Geschwindigkeitsunterschiede der Zeiger nicht 
aufaddieren, die schnelleren müssen halt entsprechend länger warten.

Die Geschichte mit den Feldherren kenne ich aus dem Lesebuch...aber das 
daher der Name "Byzantinische Takterzeugung" kommt, war mir neu.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Nachtrag:

Bernd Wiebus schrieb:

> Das mir dazu einfallende Bild ist das einer Bahnhofsuhr mit
> Sekundenzeiger, der durch den Minutenimpuls synchronisiert wird.
> Der Sekundenzeiger ist ein bischen zu schnell, und wartet dann am Ende
> seines Umlaufs in der Null Position, bis er mit dem nächsten
> Synchronimpuls neu startet.

Ich irrte.

Es geht bei näherer Betrachtung nicht um "byzantinische Takterzeugung" 
sondern eine "byzantinisch fehlertolerante Takterzeugung".

Die Toleranz gegenüber  "byzantinischen Fehlern" ist also nicht die 
Taktverteilung und Synchronisation, sondern die Absprache über den Takt 
und das Erkennen und Aussondern von Fehlern.

Um beim Bild der Bahnhofsuhren zu bleiben:

Die Bahnhofsuhren müssten sich über den richtigen Moment für den 
Synchronimpuls selber einig werden. Dazu hätte jede einen Taktgenerator 
und würde dessen Status mit den Nachbaruhren kommunizieren und dann nach 
einem Algorithmus eine Mehrheitsentscheidung fällen, um den Fehler durch 
defekte Uhren zu minimieren.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

: Bearbeitet durch User
von The Expert (Gast)


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Das sieht jetzt schon etwas durchsichtiger aus. Die Angelegenheit mit 
den Fehlern war mir durchaus klar, aber der Bezug zur Taktgeneration 
fehlte. Meines Erachtens ist das auch mehr eine Taktrekonstruktion in 
den Submoduln verteilter Netze.

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