•помилки обчислень;

•логiчнi помилки;

•помилки введення-виведення;

•помилки манiпулювання даними;

•помилки сумiсностi;

•помилки пов’язанi зi сполученням.

2.Перекручування вхiдної iнформацiї, що пiдлягає обробцi,

-перекручування даних на первинних носiях iнформацiї;

-збої i вiдмови в апаратурi при введеннi даних з первинних носiїв iнформацiї;

-шуми i збої в каналах зв'язку при передаваннi повiдомлень по лiнiях зв'язку;

-збої i вiдмовлення в апаратурi при передаваннi або прийманнi iнформацiї;

-втрати чи перекручування повiдомлень у буферних нагромаджувачах обчислювальної системи;

-помилки в документацiї, яка використовується для пiдготовки даних, що вводитиметься;

-помилки користувачiв при пiдготовцi первинної вхiдної iнформацiї.

3.Невiрнi дiї користувача.

4.Несправностi апаратури ЕОМ, на якiй реалiзується обчислювальний процес.

Створення експлуатаційної документації

Для того, щоб можна було б використовувати, проводити технiчне обслуговування ЕОМ потрiбна документацiя про склад, технiчнi параметри i спецiальних вказiвок по експлуатацiї. Цей вид конструкторської документацiї повинен бути розрахований на обслуговуючий персонал, що пройшов спецiальну пiдготовку по технiчному та програмному обслуговуванню i використанню ЕОМ даного класу. Комплект експлуатацiйних документiв встановлюється в залежностi вiд виду, складностi та умов експлуатацiї ЕОМ.

Пропонується “Експлуатацiйна документацiя”, яка мiстить в собi всi необхiднi данi для забезпечення функцiонування та експлуатацiї технiчного та програмного забезпечення ЕОМ.

Згiдно ГОСТ 2.601-68 “Документы експлуатационные” та єдиної системи конструкторської документацiї (ЄСКД) передбаченi наступнi пункти:

•технiчний опис (ТО);

•iнструкцiя по експлуатацiї (IЕ);

•iнструкцiя по технiчному огляду (IО);

•iнструкцiя по монтажу, пуску, регулювання ЕОМ на мiсцi його використання (IМ);

•формуляр (ФО);

•вiдомiсть експлуатацiйних документiв (ЕД).

Вони служать для повiдомлення користувачу гарантованих заводом-виробником технiчних параметрiв i для ведення облiку технiчного стану та експлуатацiї ПК та його програмного комплексу.

Технiчний опис

В цьому роздiлi мiстяться опис всiх компонентiв апаратної частини ПК, а також периферiйних пристроїв, що закрiпленi за ним, принцип дiї i технiчних характеристик, а також всi вiдомостi для забезпечення повного використання можливостей ЕОМ.

Iнструкцiя по експлуатацiї

IЕ мiстить в собi iнформацiю про призначення ПК, правила користування ним , пiдтримку його стану готовностi виконувати роботу, способи проведення робiт та їх послiдовнiсть, заходи, що проводяться персоналом обслуговування при непередбачених зупинках, затримках в роботi, аварiйних ситуацiях.

Iнструкцiя по монтажу

IМ мiстить в собi правила технiчного огляду ПК про проведення рекомендованих засобiв дiагностики та контролю роботи, деякi можливi тимчасовi стани ЕОМ, та можливiсть їх уникнення.

Формуляр

Складається на ЕОМ, для яких необхiдно вести облiк їх технiчного стану i даних по експлуатацiї. Вiн мiстить гарантованi заводом-виробником основнi параметри i технiчнi характеристики ЕОМ, що вiдображають його технiчний стан, i мiстять вiдомостi по її експлуатацiї. Формуляр повинен складатися iз роздiлiв, розташованих у визначенiй послiдовностi, вiдповiдно ГОСТ 2.601-68, наприклад:

-загальнi вказiвки;

-загальнi вiдомостi про вирiб;

-основнi технiчнi данi, характеристики i т.д.

Формуляр оформляється вiдповiдно ГОСТ 2.105-79. Окремi роздiли рекомендується оформляти у виглядi таблицi по формах, визначених ГОСТ 2.601-68.

12. Надійність програмного забезпечення ЕОМ

Основнi поняття

Рiшення будь-якої задачi, виконання будь-якої функцiї, покладеної на ЕОМ, можливо тiльки при вiдповiднiй взаємодiї i функцiонуваннi апаратурних i програмних засобiв обчислювальної машини. Тому при аналiзi надiйностi виконання ЕОМ заданих функцiй, варто розглядати, як єдиний комплекс апаратних та програмних засобiв i враховувати, що надiйнiсть роботи ЕОМ залежить не тiльки вiд надiйностi апаратних засобiв, але i вiд надiйностi програмного забезпечення.

За аналогiєю з термiнологiєю, яка прийнята для надiйностi технiчних засобiв, пiд надiйнiстю програмного забезпечення (ПЗ) будемо розумiти властивiсть виконувати заданi функцiї, зберiгати свої характеристики у встановлених межах за певних умов експлуатацiї.

Надiйнiсть програмного забезпечення (або просто програми) визначається його (її) безвiдмовнiстю i здатнiстю до вiдновлення. Безвiдмовнiсть програми чи програмного забезпечення є її (його) властивiсть зберiгати працездатнiсть при використаннi в процесi обробки iнформацiї на ЕОМ.

Безвiдмовнiсть програмного забезпечення можна оцiнити iмовiрнiстю його роботи без вiдмовлень при визначених рiвнях зовнiшнього середовища протягом заданого перiоду спостереження. У цьому визначеннi пiд вiдмовленням програми чи системи програмного забезпечення розумiється неприпустиме вiдхилення характеристик процесу функцiонування програми вiд необхiдних. Визначенi умови зовнiшнього середовища враховують сукупнiсть вхiдних даних i стану обчислювальної системи. Заданий перiод спостережень вiдповiдає, як правило, необхiдному для виконання розв'язуваної на машинi задачi.

Безвiдмовнiсть програмного забезпечення можна також характеризувати середнiм часом мiж виникненнями вiдмовлень у функцiонуваннi програми. При цьому передбачається, що апаратура ЕОМ знаходиться цiлком у працездатному станi.

З погляду надiйностi принципова вiдмiннiсть програмного забезпечення вiд апаратури полягає в тому, що програми не зношуються i, отже, їхнiй вихiд з ладу через поломку неможливий. Тому характеристики функцiонування програмного забезпечення залежать тiльки вiд його якостi, зумовлюваного процесом розробки.

Безвiдмовнiсть програмного забезпечення визначається його коректнiстю (правильнiстю) i, отже, цiлком залежить вiд наявностi в ньому помилок, внесених на етапах його створення, у той час як безвiдмовнiсть апаратури визначається в основному випадковими вiдмовленнями, що залежать вiд змiн параметрiв апаратури, що вiдбуваються пiд час експлуатацiї.

Надiйнiсть (чи краще безвiдмовнiсть) апаратури i програмного забезпечення iстотно по-рiзному залежить вiд вхiдних даних i часу функцiонування системи. Оброблюванi данi, як правило, не впливають на вiдмову апаратури. Процес виходу з ладу окремих елементiв апаратури не залежить вiд вхiдних даних, що надходять. У той же час прояв помилок програмного забезпечення зв'язане з тим, що в деякi моменти часу на обробку надходять ранiше що не зустрiчалися сукупностi даних, що програма не в змозi коректно обробити. Таким чином, вхiднi данi значною мiрою впливають на функцiонування програмного забезпечення.

Звернемося до рис. 7.1, на якому показанi типовi залежностi, що вiдображають змiну в часi надiйностi апаратури (крива 1) i програми (крива 2).

Iнтенсивнiсть вiдмов апаратури, власне кажучи, залежить вiд часу експлуатацiї. Збiльшення надiйностi програми є наслiдком того, що в процесi експлуатацiї виявляються й усуваються схованi помилки програми.

Важливою характеристикою надiйностi програмного забезпечення є його здатнiсть до вiдновлення, що визначається витратами часу i працi на усунення вiдмовлення через помилку, що проявилася, у програмi i його наслiдках. Вiдновлення пiсля вiдмови в програмi, може полягати в коректуваннi i перекомпiляцiї вихiдного або декомпiльованого тексту програми, що сприяє виправленню даних, внесення змiн в органiзацiю обчислювального процесу. Цi дiї часто виявляється необхiдними при роботi ЕОМ у реальному масштабi часу. Здатнiсть до вiдновлення програмного забезпечення може бути оцiнена середньою тривалiстю усунення помилки в програмi i вiдновлення її працездатностi, здатнiсть до вiдновлення програмного забезпечення залежить вiд багатьох факторiв, у тому числi i вiд складностi структури комплексу програм, структурованостi самих програм, алгоритмiчної мови, на якiй розроблялася програма, стилю програмування, якостi документацiї на програму i т.п.

Можна також говорити про стiйкiсть функцiонування програмного забезпечення, розумiючи пiд цим здатнiсть обходити власнi помилки i несприятливi впливи з зовнi. (несправностi апаратури, некоректнiсть вхiдних даних, помилки оператора та iн.) чи протистояти їм.

Стiйкiсть програмного забезпечення може бути пiдвищена за допомогою рiзних форм структурної, iнформацiйної i тимчасової надмiрностi, що дозволяють мати дублюючi модулi програм, альтернативнi програми для рiшення тих самих задач, здiйснювати контроль за процесом виконання програм (контроль за зацикленням, виникненням самоблокувань, перевантаженнями по пропускнiй здатностi) i т.д.

Причини вiдмови програмного забезпечення

Основними причинами, що безпосередньо викликають порушення нормального функцiонування програми, є:

•помилки, схованi в самiй програмi;

•перекручування вхiдної iнформацiї, що пiдлягає обробцi,

невiрнi дiї користувача;

•несправностi апаратури установки, на якiй реалiзується обчислювальний процес.

Схованi помилки програми

Специфiка створення складних програмних засобiв полягає в тому, що в процесi їхнього налагодження практично неможливо знайти i лiквiдувати всi помилки. У результатi в програмах залишається деяка кiлькiсть схованих помилок. Вони можуть викликати невiрне функцiонування програм при визначених сполученнях вхiдних даних. Наявнiсть схованих помилок програмного забезпечення є головним чинником порушення нормальних умов його функцiонування.

Можна видiлити наступнi основнi класи помилок у програмах.

•Помилки обчислень. Помилки даного класу мiстяться в закодованих математичних виразах i одержаних з їх допомогою результатах. Прикладами помилок, що вiдносяться до даного класу, є невiрне перетворення типiв змiнних, невiрний знак операцiї, помилка у вираженнi iндексу, помилки пов’язанi з переповненням та втратою значимих розрядiв при обчисленнях.

•Логiчнi помилки є причиною перекручування алгоритму рiшення задачi. Такого роду помилки виникають у зв'язку з невiрною передачею керування, невiрно заданий дiапазон змiни параметра циклу, невiрною умовою i т.д.

•Помилки введення-виведення, пов’язанi з такими дiями, як керування введенням-виведенням iнформацiї, формуванням вихiдних записiв, визначення розмiрiв записiв i нiшi. Прикладами помилок введення-виведення є неправильна форма введення (або виведення), помилка в наданнi числу кiлькостi розрядiв пiсля коми, надання виведення (сторiнок) при роздрукуваннi, вiдсутнiсть ознаки кiнця файлу i iншi помилки, якi легко знайти численному програмному забезпеченнi.

•Помилки манiпулювання даними. Прикладами таких помилок є невiрно визначене число елементiв даних; невiрнi початковi значення, якi потiм присвоюються даним; невiрно зазначена довжина операнду, iм'я змiнної та iн.

•Помилки сумiсностi пов'язанi з вiдсутнiстю сумiсностi з операцiйною чи системою iншими прикладними програмами, використовуваними в данiй програмi.

•Помилки пов’язанi зi сполученням викликають невiрна взаємодiя програми з iншими програмами (пiдпрограмами), iз системними програмами, пристроями ЕОМ, вхiдними даними i т.д. Прикладами помилок пов’язаними зi сполученням можуть бути несумiснiсть аргументiв i параметрiв пiдпрограми, вiдсутнiсть у системi необхiдної пiдпрограми, порушення синхронiзацiї при асинхронному виконаннi програм i т.д.

Перекручування iнформацiї, що пiдлягає обробцi

Перекручування iнформацiї, що пiдлягає обробцi, викликає порушення функцiонування програмного забезпечення, коли вхiднi данi не попадають в область допустимих значень змiнних програми. У цьому випадку мiж вихiдною iнформацiєю i характеристиками програми виникає невiдповiднiсть. I як наслiдок перекручування вхiдної та залежної вiд вхiдної iнформацiї. Причинами спотворення вхiдної iнформацiї можуть бути наступнi:

-перекручування даних на первинних носiях iнформацiї;

-збої i вiдмови в апаратурi при введеннi даних з первинних носiїв iнформацiї;

-шуми i збої в каналах зв'язку при передаваннi повiдомлень по лiнiях зв'язку;

-збої i вiдмовлення в апаратурi при передаваннi або прийманнi iнформацiї;

-втрати чи перекручування повiдомлень у буферних нагромаджувачах обчислювальної системи;

-помилки в документацiї, яка використовується для пiдготовки даних, що вводитиметься;