Устранение ошибок программного обеспечения

Содержание

  1. Способы выявления и устранения программных сбоев
  2. Учебные материалы.. первая помощь в учебе.
  3. Устранение программных сбоев
  4. Первая помощь при сбоях: способы исправления
  5. Самостоятельно решать проблему?

Способы выявления и устранения программных сбоев

Как уже упоминалось, программные сбои — результат неправильной работы программного обеспечения, а это означает, что от них всегда можно избавиться, причем разными путями.

Какого-то единого или универсального способа избавления от программных сбоев нет и быть не может, поскольку разнообразие этих сбоев ничем не ограничено: чем сложнее программа и используемые устройства, тем сложнее и разнообразнее сбои.

Тем не менее попробовать избавиться от сбоев можно выполнением некоторых действий в такой последовательности.

  • Анализ журнала событий. Любые события, несущие важные сведения, в том числе и ошибки программ, фиксируются в специальном системном журнале событий, который пользователь всегда может просмотреть и проанализировать. Чтобы получить к нему доступ, щелкните правой кнопкой мыши на значке Компьютер и в появившемся меню выберите пункт Управление. Далее откроется окно, в левой части которого необходимо раскрыть ветвь дерева Просмотр событий ► Журналы Windows. Все события отсортированы и разделены на пять групп, названия которых говорят сами за себя. Отследив порядок появления интересующего вас сбоя, можно вычислить его причину, а затем воспользоваться соответствующим способом его устранения.
  • Исправление системного реестра. Чем сложнее программа, тем больше вероятность, что она активно работает с реестром: сохраняет в нем нужные ей данные, а также использует их для своей инициализации и работы. Поэтому, если какая-то из программ «случайно» произвела некорректные изменения в той части реестра, в которой хранились нужные для первой программы данные, это может стать причиной ее неработоспособности или появления непонятных ошибок. Выход из ситуации — запуск специализированной утилиты, которая устранит все ошибки в реестре.
  • Замена драйвера. Немалую часть программных сбоев способны вызвать устаревшие драйверы устройств либо драйверы, которые пытаются расширить стандартную функциональность устройства, например включив возможность разгона видеокарты путем разблокировки механизма управления частотами. Если оборудование довольно новое, «правильный» драйвер всегда можно скачать с веб-сайта производителя этого оборудования.
  • Переустановка программы. Вычислив источник появления программного сбоя, то есть программу, которая его инициирует, можно попробовать ее переустановить. Это действие способно дать эффект, особенно если программа долго работала без сбоев и проблемы начались лишь недавно. Если же программа сбоит постоянно, лучше отказаться от ее использования либо найти ее новую версию или альтернативу.
  • Апгрейд программы. Программа, написанная для работы в операционной системе Windows ХР или даже Windows 98, изначально не подготовлена к работе в Windows 7/8. Поэтому, даже если запуск программы не был отвергнут системой из-за несовместимости, ее правильное функционирование будет под вопросом. Если причина именно в этом, лучшим решением будет переход на более новую версию программы либо замена ее альтернативным по функцио-нальности приложением.
  • Запуск в режиме совместимости. Если вы перешли на операционную систему Windows 7/8, но по какой-то причине не можете купить другую версию программы, которая успешно работала в Windows ХР, а в новой системе отказывается это делать или функционирует со сбоями, можно попробовать запускать ее в специальном режиме. Так, начиная с версии Windows 7, операционная система позволяет запускать программу в режиме совместимости с более ранними операционными системами, вплоть до Windows 95, хотя полной совместимости добиться невозможно. Чтобы выбрать режим совместимости, щелкните правой кнопкой мыши на ярлыке с программой, перейдите на вкладку Совместимость и выберите из списка нужную позицию.
  • Изменение прав доступа. Часто программные сбои и разного рода ошибки возникают в процессе работы программ в составе сети с доменом, когда у пользователя имеется самый простой набор прав доступа к ресурсам компьютера и сети. Большая часть программ, особенно непрофессионального уровня, не рассчитаны на подобное стечение обстоятельств и требуют максимального доступа к ресурсам. Выходом из этой ситуации является расширение прав доступа, например перевод пользователя в группу Опытные пользователи. Это может сделать только администратор сети или человек, знающий пароль администратора сети или локального администратора. Иногда Windows преднамеренно блокирует доступ к системному разделу диска, особенно к его корневой структуре. В этом случае в качестве рабочей папки программы можно использовать папку в любом другом, несистемном разделе диска.
  • Перезапуск программы. Да, как ни странно, но закрытие программы с последующим ее открытием может устранить возникшую проблему. Например, при просмотре интернет-страниц, особенно активно использующих flash-технологии, браузер Internet Explorer (до 8-й версии программы) может настолько раздуть файл подкачки, что это будет мешать не только его работе, но и функционированию остальных запущенных программ.

В этом случае можно закрыть браузер и открыть его снова — должно помочь. Если же программа не реагирует на любые действия, в том числе на нажатия кнопки закрытия окна, следует открыть Диспетчер задач, найти проблемное приложение в списке программ на вкладке Процессы и нажать кнопку Завершить процесс, тем самым принудительно выгрузив его из памяти и освободив все ресурсы, которые программа на себя перетянула. К сожалению, другие интернет-браузеры также страдают подобным поведением, хотя и в меньшей степени.

Это далеко не полный список способов обнаружения и устранения причины, а следовательно, и самого программного сбоя. Решение той или иной проблемы часто возникает само собой, поскольку многие программы сами предлагают такие пути решения. Кроме того, элементарное закрытие и открытие программы также способно помочь. Не стоит забывать и об Интернете: форумные сообщества и просто любители пообщаться обязательно помогут решить возникшую проблему.

Источник

Учебные материалы.. первая помощь в учебе.

Введение
Данная работа посвящена описанию методов обнаружения и устранения ошибок, позволяющих существенно повысить качество программного обеспечения встраиваемых систем и сэкономить материально-временные ресурсы, затрачиваемые на отладку систем. Рассматриваемые методы без особого труда могут быть использованы при разработке самых разных проектов программного обеспечения встраиваемых систем, причем накопленный опыт полностью сохраняет свою ценность и при реализации других проектов и целевых технологий. Кроме того, они позволяют гарантировать простоту сопровождения, модификации и переноса созданных программ в устройства новых типов. Вкратце, рассматриваемые методы дают возможность не только совершенствовать существующие встроенные приложения и процессы разработки, но и гарантировать, что с распространением новых встраиваемых устройств у вас уже будет накоплен опыт, необходимый для разработки высокоэффективных приложений для этих технологий причем вовремя и в рамках выделенных средств.
Ни для кого не секрет, что отлаживать программы для встраиваемых систем чрезвычайно тяжело. Отладка сама по себе далеко не курорт, а отладка программного обеспечения встраиваемых систем предъявляет к тому же особые требования. Прежде всего, из встроенных систем очень трудно извлекать требуемую информацию. Процесс отладки, как правило, строится на основе выводимой приложением информации и соответствующей обратной связи со стороны программиста, а у программ встроенных систем нет возможности сделать распечатку изображений экрана, которой могут пользоваться разработчики другого типа программного обеспечения.
Из этой неприятной ситуации нужно как-то выходить. Одно из возможных решений подключение специального оборудования к модулю, представляющему собой набор аппаратных средств, для которых и пишется отлаживаемое программное обеспечение. Это специальное оборудование дает разработчику возможность увидеть, что происходит с его программным обеспечением. Например, так называемые мониторы памяти позволяют заносить информацию в отдельные области памяти, считывать в монитор содержимое памяти и использовать содержимое памяти монитора для анализа состояния системы в момент ее краха. Кроме того, встраиваемые системы могут отлаживаться с помощью систем моделирования, представляющих собой программные среды, в которых отлаживаемые программы исполняются так же, как они будут исполняться в целевой системе.
Системы моделирования обладают множеством достоинств. Обычно в их составе имеются отладчики и средства вывода информации на печать, однако системы моделирования это всего лишь имитаторы. Отлаживаемая программа может успешно исполняться в системе моделирования и быть полностью неработоспособной в реальных условиях. Так что системы моделирования это лишь частичное решение. Ошибки программного обеспечения вполне могут пройти мимо системы моделирования и всплыть в реальном оборудовании.
Именно в этом и скрыта главная проблема: как показано на рис. 1, исправление ошибок, которые выявляются не на этапе тестирования, а в процессе использования, обходится значительно дороже. Если ошибка найдена в программе для не-встраиваемых систем, то можно выпустить обновленную версию программы с исправлениями, стоимость таких обновлений, как правило, сравнительно невысокая. Если же ошибка найдена во встроенной системе, то для ее исправления необходим возврат и модификация самих устройств с этой системой. Стоимость такого возврата может достигать астрономических величин, и стать причиной разорения компаний.

Рис. 1. Стоимость устранения ошибок во встраиваемых системах

На мой взгляд, сроки и затраты на выявление и устранение ошибок для встраиваемых систем приблизительно удваиваются (из-за описанных выше трудностей). В свете таких немыслимых затрат любой метод, который изначально будет препятствовать появлению ошибок, имеет неоценимое значение. К счастью для разработчиков встраиваемых систем, для предотвращения ошибок можно использовать некоторые из новых технологий программной разработки. Наиболее рекомендуемые две из них: стандарты программирования и блочное тестирование.
Правда, оба этих метода сегодня не столько применяются, сколько прославляются. Практически каждый разработчик программного обеспечения согласен с их высокой ценностью, но пользуются ими единицы. Подобная непоследовательность объясняется в большинстве случаев двумя причинами. Прежде всего, многие считают следование стандартам программирования и блочное тестирование весьма утомительным делом. Учитывая, сколько времени и сил эти подходы позволяют сэкономить в будущем, разработчикам следовало бы немножко потерпеть и избежать огромных трудозатрат (и возможного отказа от проекта) впоследствии.
Разработчикам систем реального времени еще труднее они в дополнение ко всему должны решать проблемы, связанные с соблюдением различных временных зависимостей. В конце статьи мы рассмотрим трудности, возникающие при отладке систем реального времени, и познакомимся с некоторыми методами отладки, которые рассчитаны на преодоление этих трудностей и которые также могут быть использованы при разработке любого программного обеспечения.
Способы отладки программ
Отладка программ заключается в проверке правильности работы программы и аппаратуры. Программа, не содержащая синтаксических ошибок тем не менее может содержать логические ошибки, не позволяющие программе выполнять заложенные в ней функции. Логические ошибки могут быть связаны с алгоритмом программы или с неправильным пониманием работы аппаратуры, подключённой к портам микроконтроллера.
Встроенный в состав интегрированной среды программирования отладчик позволяет отладить те участки кода программы, которые не зависят от работы аппаратуры, не входящей в состав микросхемы микроконтроллера. Обычно это относится к вычислению математических выражений или преобразованию форматов представления данных.
Для отладки программ обычно применяют три способа: Пошаговая отладка программ с заходом в подпрограммы; Пошаговая отладка программ с выполнением подпрограммы как одного оператора; Выполнение программы до точки останова.
Пошаговая отладка программ заключается в том, что выполняется один оператор программы и, затем контролируются те переменные, на которые должен был воздействовать данный оператор.
Если в программе имеются уже отлаженные подпрограммы, то подпрограмму можно рассматривать, как один оператор программы и воспользоваться вторым способом отладки программ.
Если в программе существует достаточно большой участок программы, уже отлаженный ранее, то его можно выполнить, не контролируя переменные, на которые он воздействует. Использование точек останова позволяет пропускать уже отлаженную часть программы. Точка останова устанавливается в местах, где необходимо проверить содержимое переменных или просто проконтролировать, передаётся ли управление данному оператору.
Практически во всех отладчиках поддерживается это свойство (а также выполнение программы до курсора и выход из подпрограммы). Затем отладка программы продолжается в пошаговом режиме с контролем локальных и глобальных переменных, а также внутренних регистров микроконтроллера и напряжений на выводах этой микросхемы. Следуйте стандартам программирования!

Источник

Устранение программных сбоев

К сожалению, компьютерная техника часто подвергается поломкам, сбои в системе – не редкость, особенно у тех пользователей, которые работают в Интернете, где можно подхватить немало вирусов или шпионским программ – они могут значительно снизить работоспособность техники. Можно просто почитать статьи о настройке программного обеспечения – они больше расскажут вам о возможных проблемах. Существует несколько способов, благодаря которым можно наладить сбои программ, один из них — аутсорсинг программного обеспечения .

Первая помощь при сбоях: способы исправления

  1. Вначале следует проанализировать сбои для того, чтобы определить, какие из способов подойдут для решения данной проблемы. Так, например, есть программа-утилита WhatIsHang, благодаря которой можно узнать причину сбоя. Случается, что проблемы возникают из-за некорректного завершения рабочих процессов. Для этого также можно использоваться утилиту AppCrashView, которая просмотрит и проанализирует все отчеты об ошибках, которые выдаются системой.
  2. Отключение медленных и нестабильно работающих программ. Случается, что программа просто зависает – это не очень опасно, но если она тянет за собой всю ОС? Как известно, избыточное количество процессов просто тормозят систему, для чего следует применять утилиту Startup Booster. После этого можно удалить некоторые из процессов, которые, например, занимаются чисто обновлением программ. Есть такая программа, как AntiFreeze, которая необходима тогда, когда системный диспетчер задач перестает реагировать на ваши запросы. Правда, она не работает тогда, когда возникает некорректная работа драйверов.
  3. Убираем «остатки» драйверов и программ. Многие средства для удаления программ не очищают реестр, а потому эти «остатки» могут значительно тормозить все системы и используемые программы. Между прочим, Windows совершенно не заботит то, что многие применяемые ранее драйверы уже не имеют актуальности, а потому и не чистит их.
  4. Многие проблемы возникают из-за того, что установленные антивирусные программы не совместимы с системой. Это также возникает тогда, когда используются компоненты и утилиты от разных фирм, потому старайтесь устанавливать ПО одного производителя.

Самостоятельно решать проблему?

На самом деле, проблем по работе ПО может быть гораздо больше, как и причин, которые их вызывают – об этом в Интернете написаны статьи о настройке программного обеспечения. Именно потому так тяжело бывает порой найти основную из них, тем более что со временем такие сбои могут нарушить всю работу ПК, что в итоге может привести к ремонту. Именно потому многие предпочитают обращаться в специализированные компании, которые осуществляют услугу «аутсорсинг программного обеспечения».

Источник

Способы выявления и устранения программных сбоев

Как уже упоминалось, программные сбои — результат неправильной работы программного обеспечения, а это означает, что от них всегда можно избавиться, причем разными путями.

Какого-то единого или универсального способа избавления от программных сбоев нет и быть не может, поскольку разнообразие этих сбоев ничем не ограничено: чем сложнее программа и используемые устройства, тем сложнее и разнообразнее сбои.

Тем не менее попробовать избавиться от сбоев можно выполнением некоторых действий в такой последовательности.

  • Анализ журнала событий. Любые события, несущие важные сведения, в том числе и ошибки программ, фиксируются в специальном системном журнале событий, который пользователь всегда может просмотреть и проанализировать. Чтобы получить к нему доступ, щелкните правой кнопкой мыши на значке Компьютер и в появившемся меню выберите пункт Управление. Далее откроется окно, в левой части которого необходимо раскрыть ветвь дерева Просмотр событий ► Журналы Windows. Все события отсортированы и разделены на пять групп, названия которых говорят сами за себя. Отследив порядок появления интересующего вас сбоя, можно вычислить его причину, а затем воспользоваться соответствующим способом его устранения.
  • Исправление системного реестра. Чем сложнее программа, тем больше вероятность, что она активно работает с реестром: сохраняет в нем нужные ей данные, а также использует их для своей инициализации и работы. Поэтому, если какая-то из программ «случайно» произвела некорректные изменения в той части реестра, в которой хранились нужные для первой программы данные, это может стать причиной ее неработоспособности или появления непонятных ошибок. Выход из ситуации — запуск специализированной утилиты, которая устранит все ошибки в реестре.
  • Замена драйвера. Немалую часть программных сбоев способны вызвать устаревшие драйверы устройств либо драйверы, которые пытаются расширить стандартную функциональность устройства, например включив возможность разгона видеокарты путем разблокировки механизма управления частотами. Если оборудование довольно новое, «правильный» драйвер всегда можно скачать с веб-сайта производителя этого оборудования.
  • Переустановка программы. Вычислив источник появления программного сбоя, то есть программу, которая его инициирует, можно попробовать ее переустановить. Это действие способно дать эффект, особенно если программа долго работала без сбоев и проблемы начались лишь недавно. Если же программа сбоит постоянно, лучше отказаться от ее использования либо найти ее новую версию или альтернативу.
  • Апгрейд программы. Программа, написанная для работы в операционной системе Windows ХР или даже Windows 98, изначально не подготовлена к работе в Windows 7/8. Поэтому, даже если запуск программы не был отвергнут системой из-за несовместимости, ее правильное функционирование будет под вопросом. Если причина именно в этом, лучшим решением будет переход на более новую версию программы либо замена ее альтернативным по функцио-нальности приложением.
  • Запуск в режиме совместимости. Если вы перешли на операционную систему Windows 7/8, но по какой-то причине не можете купить другую версию программы, которая успешно работала в Windows ХР, а в новой системе отказывается это делать или функционирует со сбоями, можно попробовать запускать ее в специальном режиме. Так, начиная с версии Windows 7, операционная система позволяет запускать программу в режиме совместимости с более ранними операционными системами, вплоть до Windows 95, хотя полной совместимости добиться невозможно. Чтобы выбрать режим совместимости, щелкните правой кнопкой мыши на ярлыке с программой, перейдите на вкладку Совместимость и выберите из списка нужную позицию.
  • Изменение прав доступа. Часто программные сбои и разного рода ошибки возникают в процессе работы программ в составе сети с доменом, когда у пользователя имеется самый простой набор прав доступа к ресурсам компьютера и сети. Большая часть программ, особенно непрофессионального уровня, не рассчитаны на подобное стечение обстоятельств и требуют максимального доступа к ресурсам. Выходом из этой ситуации является расширение прав доступа, например перевод пользователя в группу Опытные пользователи. Это может сделать только администратор сети или человек, знающий пароль администратора сети или локального администратора. Иногда Windows преднамеренно блокирует доступ к системному разделу диска, особенно к его корневой структуре. В этом случае в качестве рабочей папки программы можно использовать папку в любом другом, несистемном разделе диска.
  • Перезапуск программы. Да, как ни странно, но закрытие программы с последующим ее открытием может устранить возникшую проблему. Например, при просмотре интернет-страниц, особенно активно использующих flash-технологии, браузер Internet Explorer (до 8-й версии программы) может настолько раздуть файл подкачки, что это будет мешать не только его работе, но и функционированию остальных запущенных программ.

В этом случае можно закрыть браузер и открыть его снова — должно помочь. Если же программа не реагирует на любые действия, в том числе на нажатия кнопки закрытия окна, следует открыть Диспетчер задач, найти проблемное приложение в списке программ на вкладке Процессы и нажать кнопку Завершить процесс, тем самым принудительно выгрузив его из памяти и освободив все ресурсы, которые программа на себя перетянула. К сожалению, другие интернет-браузеры также страдают подобным поведением, хотя и в меньшей степени.

Это далеко не полный список способов обнаружения и устранения причины, а следовательно, и самого программного сбоя. Решение той или иной проблемы часто возникает само собой, поскольку многие программы сами предлагают такие пути решения. Кроме того, элементарное закрытие и открытие программы также способно помочь. Не стоит забывать и об Интернете: форумные сообщества и просто любители пообщаться обязательно помогут решить возникшую проблему.

Источник

Учебные материалы.. первая помощь в учебе.

Введение
Данная работа посвящена описанию методов обнаружения и устранения ошибок, позволяющих существенно повысить качество программного обеспечения встраиваемых систем и сэкономить материально-временные ресурсы, затрачиваемые на отладку систем. Рассматриваемые методы без особого труда могут быть использованы при разработке самых разных проектов программного обеспечения встраиваемых систем, причем накопленный опыт полностью сохраняет свою ценность и при реализации других проектов и целевых технологий. Кроме того, они позволяют гарантировать простоту сопровождения, модификации и переноса созданных программ в устройства новых типов. Вкратце, рассматриваемые методы дают возможность не только совершенствовать существующие встроенные приложения и процессы разработки, но и гарантировать, что с распространением новых встраиваемых устройств у вас уже будет накоплен опыт, необходимый для разработки высокоэффективных приложений для этих технологий причем вовремя и в рамках выделенных средств.
Ни для кого не секрет, что отлаживать программы для встраиваемых систем чрезвычайно тяжело. Отладка сама по себе далеко не курорт, а отладка программного обеспечения встраиваемых систем предъявляет к тому же особые требования. Прежде всего, из встроенных систем очень трудно извлекать требуемую информацию. Процесс отладки, как правило, строится на основе выводимой приложением информации и соответствующей обратной связи со стороны программиста, а у программ встроенных систем нет возможности сделать распечатку изображений экрана, которой могут пользоваться разработчики другого типа программного обеспечения.
Из этой неприятной ситуации нужно как-то выходить. Одно из возможных решений подключение специального оборудования к модулю, представляющему собой набор аппаратных средств, для которых и пишется отлаживаемое программное обеспечение. Это специальное оборудование дает разработчику возможность увидеть, что происходит с его программным обеспечением. Например, так называемые мониторы памяти позволяют заносить информацию в отдельные области памяти, считывать в монитор содержимое памяти и использовать содержимое памяти монитора для анализа состояния системы в момент ее краха. Кроме того, встраиваемые системы могут отлаживаться с помощью систем моделирования, представляющих собой программные среды, в которых отлаживаемые программы исполняются так же, как они будут исполняться в целевой системе.
Системы моделирования обладают множеством достоинств. Обычно в их составе имеются отладчики и средства вывода информации на печать, однако системы моделирования это всего лишь имитаторы. Отлаживаемая программа может успешно исполняться в системе моделирования и быть полностью неработоспособной в реальных условиях. Так что системы моделирования это лишь частичное решение. Ошибки программного обеспечения вполне могут пройти мимо системы моделирования и всплыть в реальном оборудовании.
Именно в этом и скрыта главная проблема: как показано на рис. 1, исправление ошибок, которые выявляются не на этапе тестирования, а в процессе использования, обходится значительно дороже. Если ошибка найдена в программе для не-встраиваемых систем, то можно выпустить обновленную версию программы с исправлениями, стоимость таких обновлений, как правило, сравнительно невысокая. Если же ошибка найдена во встроенной системе, то для ее исправления необходим возврат и модификация самих устройств с этой системой. Стоимость такого возврата может достигать астрономических величин, и стать причиной разорения компаний.

Рис. 1. Стоимость устранения ошибок во встраиваемых системах

На мой взгляд, сроки и затраты на выявление и устранение ошибок для встраиваемых систем приблизительно удваиваются (из-за описанных выше трудностей). В свете таких немыслимых затрат любой метод, который изначально будет препятствовать появлению ошибок, имеет неоценимое значение. К счастью для разработчиков встраиваемых систем, для предотвращения ошибок можно использовать некоторые из новых технологий программной разработки. Наиболее рекомендуемые две из них: стандарты программирования и блочное тестирование.
Правда, оба этих метода сегодня не столько применяются, сколько прославляются. Практически каждый разработчик программного обеспечения согласен с их высокой ценностью, но пользуются ими единицы. Подобная непоследовательность объясняется в большинстве случаев двумя причинами. Прежде всего, многие считают следование стандартам программирования и блочное тестирование весьма утомительным делом. Учитывая, сколько времени и сил эти подходы позволяют сэкономить в будущем, разработчикам следовало бы немножко потерпеть и избежать огромных трудозатрат (и возможного отказа от проекта) впоследствии.
Разработчикам систем реального времени еще труднее они в дополнение ко всему должны решать проблемы, связанные с соблюдением различных временных зависимостей. В конце статьи мы рассмотрим трудности, возникающие при отладке систем реального времени, и познакомимся с некоторыми методами отладки, которые рассчитаны на преодоление этих трудностей и которые также могут быть использованы при разработке любого программного обеспечения.
Способы отладки программ
Отладка программ заключается в проверке правильности работы программы и аппаратуры. Программа, не содержащая синтаксических ошибок тем не менее может содержать логические ошибки, не позволяющие программе выполнять заложенные в ней функции. Логические ошибки могут быть связаны с алгоритмом программы или с неправильным пониманием работы аппаратуры, подключённой к портам микроконтроллера.
Встроенный в состав интегрированной среды программирования отладчик позволяет отладить те участки кода программы, которые не зависят от работы аппаратуры, не входящей в состав микросхемы микроконтроллера. Обычно это относится к вычислению математических выражений или преобразованию форматов представления данных.
Для отладки программ обычно применяют три способа: Пошаговая отладка программ с заходом в подпрограммы; Пошаговая отладка программ с выполнением подпрограммы как одного оператора; Выполнение программы до точки останова.
Пошаговая отладка программ заключается в том, что выполняется один оператор программы и, затем контролируются те переменные, на которые должен был воздействовать данный оператор.
Если в программе имеются уже отлаженные подпрограммы, то подпрограмму можно рассматривать, как один оператор программы и воспользоваться вторым способом отладки программ.
Если в программе существует достаточно большой участок программы, уже отлаженный ранее, то его можно выполнить, не контролируя переменные, на которые он воздействует. Использование точек останова позволяет пропускать уже отлаженную часть программы. Точка останова устанавливается в местах, где необходимо проверить содержимое переменных или просто проконтролировать, передаётся ли управление данному оператору.
Практически во всех отладчиках поддерживается это свойство (а также выполнение программы до курсора и выход из подпрограммы). Затем отладка программы продолжается в пошаговом режиме с контролем локальных и глобальных переменных, а также внутренних регистров микроконтроллера и напряжений на выводах этой микросхемы. Следуйте стандартам программирования!

Источник

Устранение программных сбоев

К сожалению, компьютерная техника часто подвергается поломкам, сбои в системе – не редкость, особенно у тех пользователей, которые работают в Интернете, где можно подхватить немало вирусов или шпионским программ – они могут значительно снизить работоспособность техники. Можно просто почитать статьи о настройке программного обеспечения – они больше расскажут вам о возможных проблемах. Существует несколько способов, благодаря которым можно наладить сбои программ, один из них — аутсорсинг программного обеспечения .

Первая помощь при сбоях: способы исправления

  1. Вначале следует проанализировать сбои для того, чтобы определить, какие из способов подойдут для решения данной проблемы. Так, например, есть программа-утилита WhatIsHang, благодаря которой можно узнать причину сбоя. Случается, что проблемы возникают из-за некорректного завершения рабочих процессов. Для этого также можно использоваться утилиту AppCrashView, которая просмотрит и проанализирует все отчеты об ошибках, которые выдаются системой.
  2. Отключение медленных и нестабильно работающих программ. Случается, что программа просто зависает – это не очень опасно, но если она тянет за собой всю ОС? Как известно, избыточное количество процессов просто тормозят систему, для чего следует применять утилиту Startup Booster. После этого можно удалить некоторые из процессов, которые, например, занимаются чисто обновлением программ. Есть такая программа, как AntiFreeze, которая необходима тогда, когда системный диспетчер задач перестает реагировать на ваши запросы. Правда, она не работает тогда, когда возникает некорректная работа драйверов.
  3. Убираем «остатки» драйверов и программ. Многие средства для удаления программ не очищают реестр, а потому эти «остатки» могут значительно тормозить все системы и используемые программы. Между прочим, Windows совершенно не заботит то, что многие применяемые ранее драйверы уже не имеют актуальности, а потому и не чистит их.
  4. Многие проблемы возникают из-за того, что установленные антивирусные программы не совместимы с системой. Это также возникает тогда, когда используются компоненты и утилиты от разных фирм, потому старайтесь устанавливать ПО одного производителя.

Самостоятельно решать проблему?

На самом деле, проблем по работе ПО может быть гораздо больше, как и причин, которые их вызывают – об этом в Интернете написаны статьи о настройке программного обеспечения. Именно потому так тяжело бывает порой найти основную из них, тем более что со временем такие сбои могут нарушить всю работу ПК, что в итоге может привести к ремонту. Именно потому многие предпочитают обращаться в специализированные компании, которые осуществляют услугу «аутсорсинг программного обеспечения».

Источник

Предупреждение,
обнаружение, исправление ошибок,
обеспечение устойчивости к ошибкам.
Тестирование, доказательство, контроль,
испытание, аттестация, отладка.

ПРОВЕРКА
ПРАВИЛЬНОСТИ ПРОГРАММ.

Программу
нельзя использовать до тех пор, пока не
будет уверенности в ее надежности.
Надежность — это свойство программы,
более строгое, чем корректность, поскольку
программа может быть корректной, но не
быть надежной. Программа является
корректной, если удовлетворяет внешним
спецификациям, т.е. выдает ожидаемые
ответы на определенные комбинации
значений входных данных. Программа
является надежной, если она корректна,
приемлемо реагирует на неточные входные
данные и удовлетворительно функционирует
в необычных условиях.

В
процессе создания программы программист
старается предвидеть все возможные
ситуации и написать программу так, чтобы
она реагировала на них вполне
удовлетворительно. Этап тестирования
является последней попыткой определить
надежность и корректность программы.
Проверка надежности включает в себя
просмотр проектной документации и
текста программы, анализ текста программы,
тестирование и, наконец, демонстрацию
заказчику того, что программа работает
надежно.

Все
принципы и методы разработки надежного
программного обеспечения можно разбить
на четыре группы:

1.
Предупреждение ошибок.

2.
Обнаружение ошибок.

3.
Исправление ошибок.

4.
Обеспечение устойчивости к ошибкам.

Предупреждение
ошибок
.
К этой группе относятся принципы и
методы, цель которых — не допустить
появление ошибок в готовой программе.
Большинство методов концентрируется
на отдельных процессах перевода и
направлено на предупреждение ошибок в
этих процессах (упрощение программ,
достижение большей точности при переводе,
немедленное обнаружение и устранение
ошибок).

Обнаружение
ошибок
.
Если предполагать, что в программном
обеспечении какие-то ошибки все же
будут, то лучшая стратегия в этом случае
— включить средства обнаружения ошибок
в само программное обеспечение.
Немедленное обнаружение имеет два
преимущества: можно минимизировать как
влияние ошибки, так и последующие
затруднения для человека, которому
придется извлекать информацию об этой
ошибке, находить ее место и исправлять.

Исправление
ошибок
.
После того, как ошибка обнаружена, либо
она сама, либо ее последствия должны
быть исправлены программным обеспечением.
Некоторые устройства способны обнаружить
неисправные компоненты и перейти к
использованию резервных. Другой метод
— восстановление информации (например,
при сбое питания).

Устойчивость
к ошибкам
.
Методы этой группы ставят своей целью
обеспечит функционирование программной
системы при наличии в ней ошибок. Они
разбиваются на три подгруппы: динамическая
избыточность (методы голосования,
резервных копий); методы отступления
(когда необходимо корректно закончить
работу — например, закрыть базу данных);
изоляция ошибок (основная идея — не дать
последствиям ошибки выйти за пределы
как можно меньшей части системы
программного обеспечения, так, чтобы
если ошибка возникнет, то не вся система
оказалась бы неработоспособной).

8.1.
Основные определения.

Тестирование
— процесс выполнения программы с
намерением найти ошибки. Если Ваша цель
— показать отсутствие ошибок, Вы их
найдете не слишком много. Если же Ваша
цель — показать наличие ошибок, Вы найдете
значительную их часть.

Доказательство
— попытка найти ошибки в программе
безотносительно к внешней для программы
среде. Большинство методов доказательства
предполагает формулировку утверждений
о поведении программы и затем вывод и
доказательство математических теорем
о правильности программы. Доказательства
могут рассматриваться как форма
тестирования, хотя они и не предполагают
прямого выполнения программы.

Контроль
— попытка найти ошибки, выполняя программу
в тестовой, или моделируемой, среде.

Испытание
— попытка найти ошибки, выполняя программу
в заданной реальной среде.

Аттестация
— авторитетное подтверждение правильности
программы. При тестировании с целью
аттестации выполняется сравнение с
некоторым заранее определенным
стандартом.

Отладка
— не является разновидностью тестирования.
Хотя слова «отладка» и «тестирование»
часто используются как синонимы, под
ними подразумеваются разные виды
деятельности. Тестирование — деятельность,
направленная на обнаружение ошибок;
отладка направлена на установление
точной природы известной ошибки, а затем
— на исправление этой ошибки. Эти два
вида деятельности связаны — результаты
тестирования являются исходными данными
для отладки.

Тестирование
модуля, или автономное тестирование —
контроль отдельного программного
модуля, обычно в изолированной среде.
Тестирование модуля иногда включает
также математическое доказательство.

Тестирование
сопряжений — контроль сопряжений между
частями системы (модулями, компонентами,
подсистемами).

Тестирование
внешних функций — контроль внешнего
поведения системы, определенного
внешними спецификациями.

Комплексное
тестирование — контроль и испытание
системы по отношению к исходным целям.
Комплексное тестирование является
процессом испытания, если выполняется
в среде реальной, жизненной.

Тестирование
приемлемости — проверка соответствия
программы требованиям пользователя.

Тестирование
настройки — проверка соответствия
каждого конкретного варианта установки
системы с целью выявить любые ошибки,
возникшие в процессе настройки системы.

8.2.
Базовые правила тестирования.

Обсудим
некоторые из важнейших аксиом тестирования.
они приведены в настоящем разделе и
являются фундаментальными принципами
тестирования.

Хорош
тот тест, для которого высока вероятность
обнаружить ошибку, а не тот, который
демонстрирует правильную работу
программы. Поскольку невозможно показать,
что программа не имеет ошибок и, значит,
все такие попытки бесплодны, процесс
тестирования должен представлять собой
попытки обнаружить а программе прежде
не найденные ошибки.

Одна
из самых сложных проблем при тестировании
— решить, когда нужно закончить. Как уже
говорилось, исчерпывающее тестирование
(т.е. испытание всех входных значений)
невозможно. Таким образом, при тестировании
мы сталкиваемся с экономической
проблемой: как выбрать конечное число
тестов, которое дает максимальную отдачу
(вероятность обнаружения ошибок) для
данных затрат. Известно слишком много
случаев, когда написанные тесты имели
крайне малую вероятность обнаружения
новых ошибок, в то время как довольно
очевидные хорошие тесты оставались
незамеченными.

Невозможно
тестировать свою собственную программу.
Ни один программист не должен пытаться
тестировать свою собственную программу.
Тестирование должно быть в высшей
степени разрушительным процессом, но
имеются глубокие психологические
причины, по которым программист не может
относится к своей программе как
разрушитель.

Необходимая
часть всякого теста — описание ожидаемых
выходных данных или результатов. Одна
из самых распространенных ошибок при
тестировании состоит в том, что результаты
каждого теста не прогнозируются до его
выполнения. Ожидаемые результаты нужно
определять заранее, чтобы не возникла
ситуация, когда «глаз видит то, что
хочет увидеть». Чтобы совсем исключить
такую возможность, лучше разрабатывать
самопроверяющиеся тесты, либо пользоваться
инструментами тестирования, способными
автоматически сверять ожидаемые и
фактические результаты.

Избегайте
невоспроизводимых тестов, не тестируйте
«с лету». В условиях диалога
программист слишком часто выполняет
тестирование «с лету», т.е., сидя за
терминалом, задает конкретные значения
и выполняет программу, чтобы посмотреть,
что получится. Это -неряшливая и
нежелательная форма тестирования.
Основной ее недостаток в том, что такие
тесты мимолетны; они исчезают по окончании
их выполнения. Никогда не используйте
тестов, которые тут же выбрасываются.

Готовьте
тесты как для правильных, так и для
неправильных входных данных. Многие
программисты ориентируются в своих
тестах на «разумные» условия на
входе, забывая о последствиях появления
непредусмотренных или ошибочных входных
данных. Однако многие ошибки, которые
потом неожиданно обнаруживаются в
работающих программах, проявляются
вследствии никак не предусмотренных
действий пользователя программы. Тесты,
представляющие неожиданные или
неправильные входные данные, часто
лучше обнаруживают ошибки, чем «правильные»
тесты.

Детально
изучите результаты каждого теста. Самые
изощренные тесты ничего не стоят, если
их результаты удостаиваются лишь беглого
взгляда. Тестирование программы означает
большее, нежели выполнение достаточного
количества тестов; оно также предполагает
изучение результатов каждого теста.

По
мере того как число ошибок, обнаруженных
в некоторой компоненте программного
обеспечения увеличивается, растет также
относительная вероятность существования
в ней необнаруженных ошибок. Этот феномен
наблюдался во многих системах. Его
понимание способно повысить качество
тестирования, обеспечивая обратную
связь между результатами прогона тестов
и их проектированием. Если конкретная
часть системы окажется при тестировании
полной ошибок, для нее следует подготовить
дополнительные тесты.

Поручайте
тестирование самым способным программистам.
Тестирование, и в особенности проектирование
тестов, — этап в разработке программного
обеспечения, требующий особенно
творческого подхода. К сожалению, во
многих организациях на тестирование
смотрят совсем не так. Его часто считают
рутинной, нетворческой работой. Однако
практика показывает, что проектирование
тестов требует даже больше творчества,
чем разработка архитектуры и проектирование
программного обеспечения.

Считайте
тестируемость ключевой задачей Вашей
разработки. Хотя «тестируемость»
и не фигурировала явно в «проектных»
главах, сложность тестирования программы
напрямую зависит от ее структуры и
качества проектирования. Несмотря на
то, что эта связь осознана еще недостаточно
глубоко, можно утверждать, что многие
характеристики хорошего проекта
(например, небольшие, в значительной
степени независимые модули и независимые
подсистемы), улучшают и тестируемость
программы.

Никогда
не изменяйте программу, чтобы облегчить
ее тестируемость. Часто возникает
соблазн изменить программу, чтобы было
легче ее тестировать. Например,
программист, тестируя модуль, содержащий
цикл, который должен повторяться 100 раз,
меняет его так, чтобы цикл повторялся
только 10 раз.

8.3.
Отладка.

Рекомендуемый
подход к методам отладки аналогичен
особенностям проектирования и включает
в себя следующие этапы:

1.
Поймите задачу. Многие программисты
начинают процесс отладки бессистемно,
пропуская жизненно важный этап детального
анализа имеющихся данных. Первым делом
нужно тщательно исследовать, что в
программе выполнено правильно, а что —
неправильно, чтобы выработать одну или
несколько гипотез о природе ошибки.
Одна из самых распространенных причин
затруднений при отладке — не учтен
какой-нибудь существенный фактор в
выходных данных программы. Важно
исследовать данные в поисках противоречий
гипотезе (например, ошибка возникает
только в каждой второй записи), потому
что это поведет к уточнению гипотезы
или, возможно, покажет, что имеется не
одна причина ошибки.

2.
Разработайте план. Следующий шаг —
построить одну или несколько гипотез
об ошибке и разработать план проверки
этих гипотез.

3.
Выполните план. Следуя своему плану,
пытайтесь доказать гипотезу. Если план
включает несколько шагов, нужно проверить
каждый.

4.
Проверьте решение. Если кажется, что
точное местоположение ошибки обнаружено,
необходимо выполнить еще несколько
проверок, прежде чем пытаться исправить
ошибку. Проанализируйте, может ли
предполагаемая ошибка давать в точности
известные симптомы. Убедитесь, что
найденная причина полностью объясняет
все симптомы, а не только их часть.
Проверьте, не вызовет ли ее исправление
новой ошибки.

Главная
причина затруднений при отладке — такая
психологическая установка, когда разум
видит то, что он ожидает увидеть, а совсем
не то, что имеет место в действительности.
Один из способов преодоления такой
установки — скептицизм в отношении
всего, что Вы изучаете, в особенности
комментариев и документации. Опытные
специалисты по отладке, изучая модуль,
часто закрывают комментарии, поскольку
комментарии нередко описывают, что
программа делает, по мнению ее создателя.
Обратный просмотр (чтение программы в
обратном направлении) — еще один полезный
тактический прием, поскольку он помогает
по-новому взглянуть на алгоритм.

Еще
одна трудность при отладке — такое
состояние, когда все идеи зашли в тупик
и найти местоположение ошибки кажется
просто невозможно. Это означает, что Вы
либо смотрите не туда, куда нужно, и
следует еще раз изучить симптомы и
построить новую гипотезу, либо подозрения
правильные, но разум уже не способен
заметить ошибку. Если кажется, что именно
так и есть , то лучший принцип — «утро
вечера мудренее». Переключите внимание
на другую деятельность, и пусть над
задачей работает Ваше подсознание.
Многие программисты признают, что самые
трудные свои задачи они решают во время
бритья или по дороге на работу.

Когда
Вы найдете и проверите ошибку и убедитесь
в том, что нашли ее правильно, не забудьте
о том, что вероятность других ошибок в
этой части программы теперь выше. Изучите
программу в окрестности найденной
ошибки в поисках новых неприятностей.
Проверьте, не была ли сделана такая же
ошибка в других местах программы.

Исследования
методов отладки вначале концентрировались
на сравнении отладки в пакетном и
диалоговом режимах, причем большинство
исследований приходило к выводу, что
диалоговый режим предпочтительнее.
Однако более поздняя работа показала,
что, вероятно, наилучший способ отладки
— просто читать программу и изо всех сил
стараться вникнуть в алгоритм, хотя это
требует усердия и собранности.

Важно
подчеркнуть, что многие из методов
проектирования помогают и в процессе
отладки, такие методы, как структурное
программирование и хороший стиль
программирования не только уменьшают
исходное количество ошибок, но и облегчают
отладку, делая программу более простой
для понимания.

После
того, как точно установлено, где находится
ошибка, надо ее исправить. Самая большая
трудность на этом шаге — суметь охватить
проблему целиком; самая распространенная
неприятность — устранить только некоторые
симптомы ошибки. Избегайте «экспериментальных»
исправлений; они показывают, что Вы еще
недостаточно подготовлены к отладке
этой программы, поскольку не понимаете
ее.

В
деле исправления ошибок очень важно
понимать, что оно возвращает нас назад,
к стадии проектирования. Обидно, если
после завершения хорошо организованного
проектирования весь его строгий порядок
нарушается, когда вносятся поправки.
Исправления должны выполняться по
крайней мере так же строго, как
первоначальное выполнение программы.
Если необходимо, следует обновить
документацию, поправки должны проходить
сквозной структурный контроль или
другие формы контрольного чтения
программы. Ни одна поправка не «мала»
настолько, чтобы не нуждаться в
тестировании.

По
самой своей природе исправления всегда
имеют некоторое отрицательное влияние
на структуру программы и легкость ее
чтения. Тот факт, что они делаются в
условиях жесткого давления, усиливает
это влияние. Опыт показывает, что при
исправлении довольно высока вероятность
внесения в программу новой ошибки
(обычно от 20 до 50).
Из этого следует, что отладка должна
выполняться лучшими программистами
проекта.

Изучение
процесса отладки.

Один
из лучших способов повысить надежность
программного обеспечения в нынешних
или в будущих проектах — очевидный, но
часто упускаемый из виду процесс обучения
на сделанных ошибках. Каждую ошибку
следует внимательно изучить, чтобы
понять, почему она возникла и что должно
было бы сделано, чтобы ее предотвратить
или обнаружить раньше. Редко можно
встретить программиста или организацию,
которые выполняли бы такой полезный
анализ, а когда он проводится, то обычно
имеет поверхностный характер и сводится,
например, к классификации ошибок: ошибки
проектирования, логические ошибки,
ошибки сопряжения или другие, не имеющие
особого смысла категории.

Нужно
уделять время изучению природы каждой
обнаруженной ошибки. Необходимо
подчеркнуть, что анализ ошибок должен
быть в значительной мере качественным
и не сводиться просто к упражнению в
количественном подсчете. Чтобы понять
причины , лежащие в основе ошибок, и
усовершенствовать процессы проектирования
и тестирования, нужно ответить на
следующие вопросы:

1.
Почему возникла именно такая ошибка? В
ответе должны быть указаны как
первоисточник, так и непосредственный
источник ошибки. Например, ошибка могла
быть сделана при программировании
конкретного модуля, но в ее основе могла
лежать неоднозначность в спецификациях
или исправление другой ошибки.

2.
Как и когда ошибка была обнаружена?
Поскольку мы только что добились
значительного успеха, почему бы нам не
воспользоваться приобретенным опытом?

3.
Почему эта ошибка не была обнаружена
при проектировании, контроле или на
предыдущей фазе тестирования?

4.
Что следовало сделать при проектировании
или тестировании, чтобы предупредить
появление этой ошибки или обнаружить
ее раньше?

Собирать
эту информацию нужно не только для того,
чтобы учиться на ошибках. Официально
отчетность об ошибках и об их исправлении
необходима и для того, чтобы гарантировать,
что обнаруженные ошибки в работающих
или тестируемых системах не упущены и
что исправления выполнены в соответствии
с принятыми нормами.

Другой
способ обучения на ошибках в программном
обеспечении — учиться на опыте других
организаций. К сожалению, это не жизненный
вариант, поскольку даже в лучшие времена
научного книгоиздания, такие материалы
если и встречались то крайне редко.

Отладка, или debugging, — это поиск (локализация), анализ и устранение ошибок в программном обеспечении, которые были найдены во время тестирования.

Это простые ошибки, которые в компилируемых языках программирования выявляет компилятор (программа, которая преобразует текст на языке программирования в набор машинных кодов). Если компилятор показывает несколько ошибок, отладку кода начинают с исправления самой первой, так как она может быть причиной других.

В интерпретируемых языках (например Python) текст программы команда за командой переводится в машинный код и сразу исполняется. К моменту обнаружения ошибки часть программы уже может исполниться.

Ошибки связаны с разрешением внешних ссылок. Выявляет компоновщик (редактор связей) при объединении модулей программы. Простой пример — ситуация, когда требуется обращение к подпрограмме другого модуля, но при компоновке она не найдена. Ошибки также просто найти и устранить.

Ошибки, которые обнаруживают операционная система, аппаратные средства или пользователи при выполнении программы. Они считаются непредсказуемыми и проявляются после успешной компиляции и компоновки. Можно выделить четыре вида проявления таких ошибок:

  • сообщение об ошибке, которую зафиксировали схемы контроля машинных команд. Это может быть переполнение разрядной сетки (когда старшие разряды результата операции не помещаются в выделенной области памяти), «деление на ноль», нарушение адресации и другие;
  • сообщение об ошибке, которую зафиксировала операционная система. Она же, как правило, и документирует ошибку. Это нарушение защиты памяти, отсутствие файла с заданным именем, попытка записи на устройство, защищенное от записи;
  • прекращение работы компьютера или зависание. Это и простые ошибки, которые не требуют перезагрузки компьютера, и более сложные, когда нужно выключать ПК;
  • получение результатов, которые отличаются от ожидаемых. Программа работает стабильно, но выдает некорректный результат, который пользователь воспринимает за истину.

Ошибки выполнения можно разделить на три большие группы.

Ошибки определения данных или неверное определение исходных данных. Они могут появиться во время выполнения операций ввода-вывода.

К ним относятся:

  • ошибки преобразования;
  • ошибки данных;
  • ошибки перезаписи.

Как правило, использование специальных технических средств для отладки (API-логгеров, логов операционной системы, профилировщиков и пр.) и программирование с защитой от ошибок помогает обнаружить и решить лишь часть из них.

Логические ошибки. Они могут возникать из ошибок, которые были допущены при выборе методов, разработке алгоритмов, определении структуры данных, кодировании модуля.

В эту группу входят:

  • ошибки некорректного использования переменных. Сюда относятся неправильный выбор типов данных, использование индексов, выходящих за пределы определения массивов, использование переменных до присвоения переменной начального значения, нарушения соответствия типов данных;
  • ошибки вычислений. Это некорректная работа с переменными, неправильное преобразование типов данных в процессе вычислений;
  • ошибки взаимодействия модулей или межмодульного интерфейса. Это нарушение типов и последовательности при передаче параметров, области действия локальных и глобальных переменных, несоблюдение единства единиц измерения формальных и фактических параметров;
  • неправильная реализация логики при программировании.

Ошибки накопления погрешностей. Могут возникать при неправильном округлении, игнорировании ограничений разрядной сетки, использовании приближенных методов вычислений и т.д. 

Отладка программы заключается в тестировании вручную с помощью тестового набора, при работе с которым была допущена ошибка. Несмотря на эффективность, метод не получится использовать для больших программ или программ со сложными вычислениями. Ручное тестирование применяется как составная часть других методов отладки.

В основе отладки системы — тщательный анализ проявлений ошибки. Это могут быть сообщения об ошибке или неверные результаты вычислений. Например, если во время выполнения программы завис компьютер, то, чтобы найти фрагмент проявления ошибки, нужно проанализировать последние действия пользователя. На этапе отладки программы строятся гипотезы, каждая из них проверяется. Если гипотеза подтвердилась, информация об ошибке детализируется, если нет — выдвигаются новые.

Вот как выглядит процесс:

Алгоритм отладки по методу индукции

Важно, чтобы выдвинутая гипотеза объясняла все проявления ошибки. Если объясняется только их часть, то либо гипотеза неверна, либо ошибок несколько.

Сначала специалисты предлагают множество причин, по которым могла возникнуть ошибка. Затем анализируют их, исключают противоречащие имеющимся данным. Если все причины были исключены, проводят дополнительное тестирование. В обратном случае наиболее вероятную причину пытаются доказать.

Отладка по методу дедукции

Эффективен для небольших программ. Начинается с точки вывода неправильного результата. Для точки выдвигается гипотеза о значениях основных переменных, которые могли привести к ошибке. Далее на основании этой гипотезы строятся предположения о значениях переменных в предыдущей точке. Процесс продолжается до момента, пока не найдут ошибку.

Ранние отладчики, например gdb, представляли собой отдельные программы с интерфейсами командной строки. Более поздние, например первые версии Turbo Debugger, были автономными, но имели собственный графический интерфейс для облегчения работы. Сейчас большинство IDE имеют встроенный отладчик. Он использует такой же интерфейс, как и редактор кода, поэтому можно выполнять отладку в той же среде, которая используется для написания кода.

Отладчик позволяет разработчику контролировать выполнение и проверять (или изменять) состояние программ. Например, можно использовать отладчик для построчного выполнения программы, проверяя по ходу значения переменных. Сравнение фактических и ожидаемых значений переменных или наблюдение за ходом выполнения кода может помочь в отслеживании логических (семантических) ошибок.

Пошаговое выполнение — это набор связанных функций отладчика, позволяющих поэтапно выполнять код.

Команда выполняет очередную инструкцию, а потом приостанавливает процесс, чтобы с помощью отладчика было можно проверить состояние программы. Если в выполняемом операторе есть вызов функции, step into заставляет программу переходить в начало вызываемой функции, где она приостанавливается.

Команда также выполняет очередную инструкцию. Однако когда step into будет входить в вызовы функций и выполнять их строка за строкой, step over выполнит всю функцию, не останавливаясь, и вернет управление после ее выполнения. Команда step over позволяет пропустить функции, если разработчик уверен, что они уже исправлены, или не заинтересован в их отладке в данный момент.

В отличие от step into и step over, step out выполняет не следующую строку кода, а весь оставшийся код функции, исполняемой в настоящее время. После возврата из функции он возвращает управление разработчику. Эта команда полезна, когда специалист случайно вошел в функцию, которую не нужно отлаживать.

Как правило, при пошаговом выполнении можно идти только вперед. Поэтому легко перешагнуть место, которое нужно проверить. Если это произошло, необходимо перезапустить отладку.

У некоторых отладчиков (таких как GDB 7.0, Visual Studio Enterprise Edition 15.5 и более поздних версий) есть возможность вернуться на шаг назад. Это полезно, если пропущена цель либо нужно повторно проверить выполненную инструкцию. 

A software bug is an error, flaw or fault in the design, development, or operation of computer software that causes it to produce an incorrect or unexpected result, or to behave in unintended ways. The process of finding and correcting bugs is termed «debugging» and often uses formal techniques or tools to pinpoint bugs. Since the 1950s, some computer systems have been designed to deter, detect or auto-correct various computer bugs during operations.

Bugs in software can arise from mistakes and errors made in interpreting and extracting users’ requirements, planning a program’s design, writing its source code, and from interaction with humans, hardware and programs, such as operating systems or libraries. A program with many, or serious, bugs is often described as buggy. Bugs can trigger errors that may have ripple effects. The effects of bugs may be subtle, such as unintended text formatting, through to more obvious effects such as causing a program to crash, freezing the computer, or causing damage to hardware. Other bugs qualify as security bugs and might, for example, enable a malicious user to bypass access controls in order to obtain unauthorized privileges.[1]

Some software bugs have been linked to disasters. Bugs in code that controlled the Therac-25 radiation therapy machine were directly responsible for patient deaths in the 1980s. In 1996, the European Space Agency’s US$1 billion prototype Ariane 5 rocket was destroyed less than a minute after launch due to a bug in the on-board guidance computer program.[2] In 1994, an RAF Chinook helicopter crashed, killing 29; this was initially blamed on pilot error, but was later thought to have been caused by a software bug in the engine-control computer.[3] Buggy software caused the early 21st century British Post Office scandal, the most widespread miscarriage of justice in British legal history.[4]

In 2002, a study commissioned by the US Department of Commerce’s National Institute of Standards and Technology concluded that «software bugs, or errors, are so prevalent and so detrimental that they cost the US economy an estimated $59 billion annually, or about 0.6 percent of the gross domestic product».[5]

History[edit]

The Middle English word bugge is the basis for the terms «bugbear» and «bugaboo» as terms used for a monster.[6]

The term «bug» to describe defects has been a part of engineering jargon since the 1870s[7] and predates electronics and computers; it may have originally been used in hardware engineering to describe mechanical malfunctions. For instance, Thomas Edison wrote in a letter to an associate in 1878:[8]

… difficulties arise—this thing gives out and [it is] then that «Bugs»—as such little faults and difficulties are called—show themselves[9]

Baffle Ball, the first mechanical pinball game, was advertised as being «free of bugs» in 1931.[10] Problems with military gear during World War II were referred to as bugs (or glitches).[11] In a book published in 1942, Louise Dickinson Rich, speaking of a powered ice cutting machine, said, «Ice sawing was suspended until the creator could be brought in to take the bugs out of his darling.»[12]

Isaac Asimov used the term «bug» to relate to issues with a robot in his short story «Catch That Rabbit», published in 1944.

A page from the Harvard Mark II electromechanical computer’s log, featuring a dead moth that was removed from the device.

The term «bug» was used in an account by computer pioneer Grace Hopper, who publicized the cause of a malfunction in an early electromechanical computer.[13] A typical version of the story is:

In 1946, when Hopper was released from active duty, she joined the Harvard Faculty at the Computation Laboratory where she continued her work on the Mark II and Mark III. Operators traced an error in the Mark II to a moth trapped in a relay, coining the term bug. This bug was carefully removed and taped to the log book. Stemming from the first bug, today we call errors or glitches in a program a bug.[14]

Hopper was not present when the bug was found, but it became one of her favorite stories.[15] The date in the log book was September 9, 1947.[16][17][18] The operators who found it, including William «Bill» Burke, later of the Naval Weapons Laboratory, Dahlgren, Virginia,[19] were familiar with the engineering term and amusedly kept the insect with the notation «First actual case of bug being found.» This log book, complete with attached moth, is part of the collection of the Smithsonian National Museum of American History.[17]

The related term «debug» also appears to predate its usage in computing: the Oxford English Dictionarys etymology of the word contains an attestation from 1945, in the context of aircraft engines.[20]

The concept that software might contain errors dates back to Ada Lovelace’s 1843 notes on the analytical engine, in which she speaks of the possibility of program «cards» for Charles Babbage’s analytical engine being erroneous:

… an analysing process must equally have been performed in order to furnish the Analytical Engine with the necessary operative data; and that herein may also lie a possible source of error. Granted that the actual mechanism is unerring in its processes, the cards may give it wrong orders.

«Bugs in the System» report[edit]

The Open Technology Institute, run by the group, New America,[21] released a report «Bugs in the System» in August 2016 stating that U.S. policymakers should make reforms to help researchers identify and address software bugs. The report «highlights the need for reform in the field of software vulnerability discovery and disclosure.»[22] One of the report’s authors said that Congress has not done enough to address cyber software vulnerability, even though Congress has passed a number of bills to combat the larger issue of cyber security.[22]

Government researchers, companies, and cyber security experts are the people who typically discover software flaws. The report calls for reforming computer crime and copyright laws.[22]

The Computer Fraud and Abuse Act, the Digital Millennium Copyright Act and the Electronic Communications Privacy Act criminalize and create civil penalties for actions that security researchers routinely engage in while conducting legitimate security research, the report said.[22]

Terminology[edit]

While the use of the term «bug» to describe software errors is common, many have suggested that it should be abandoned. One argument is that the word «bug» is divorced from a sense that a human being caused the problem, and instead implies that the defect arose on its own, leading to a push to abandon the term «bug» in favor of terms such as «defect», with limited success.[23] Since the 1970s Gary Kildall somewhat humorously suggested to use the term «blunder».[24][25]

In software engineering, mistake metamorphism (from Greek meta = «change», morph = «form») refers to the evolution of a defect in the final stage of software deployment. Transformation of a «mistake» committed by an analyst in the early stages of the software development lifecycle, which leads to a «defect» in the final stage of the cycle has been called ‘mistake metamorphism’.[26]

Different stages of a «mistake» in the entire cycle may be described as «mistakes», «anomalies», «faults», «failures», «errors», «exceptions», «crashes», «glitches», «bugs», «defects», «incidents», or «side effects».[26]

Prevention[edit]

The software industry has put much effort into reducing bug counts.[27][28] These include:

Typographical errors[edit]

Bugs usually appear when the programmer makes a logic error. Various innovations in programming style and defensive programming are designed to make these bugs less likely, or easier to spot. Some typos, especially of symbols or logical/mathematical operators, allow the program to operate incorrectly, while others such as a missing symbol or misspelled name may prevent the program from operating. Compiled languages can reveal some typos when the source code is compiled.

Development methodologies[edit]

Several schemes assist managing programmer activity so that fewer bugs are produced. Software engineering (which addresses software design issues as well) applies many techniques to prevent defects. For example, formal program specifications state the exact behavior of programs so that design bugs may be eliminated. Unfortunately, formal specifications are impractical for anything but the shortest programs, because of problems of combinatorial explosion and indeterminacy.

Unit testing involves writing a test for every function (unit) that a program is to perform.

In test-driven development unit tests are written before the code and the code is not considered complete until all tests complete successfully.

Agile software development involves frequent software releases with relatively small changes. Defects are revealed by user feedback.

Open source development allows anyone to examine source code. A school of thought popularized by Eric S. Raymond as Linus’s law says that popular open-source software has more chance of having few or no bugs than other software, because «given enough eyeballs, all bugs are shallow».[29] This assertion has been disputed, however: computer security specialist Elias Levy wrote that «it is easy to hide vulnerabilities in complex, little understood and undocumented source code,» because, «even if people are reviewing the code, that doesn’t mean they’re qualified to do so.»[30] An example of an open-source software bug was the 2008 OpenSSL vulnerability in Debian.

Programming language support[edit]

Programming languages include features to help prevent bugs, such as static type systems, restricted namespaces and modular programming. For example, when a programmer writes (pseudocode) LET REAL_VALUE PI = "THREE AND A BIT", although this may be syntactically correct, the code fails a type check. Compiled languages catch this without having to run the program. Interpreted languages catch such errors at runtime. Some languages deliberately exclude features that easily lead to bugs, at the expense of slower performance: the general principle being that, it is almost always better to write simpler, slower code than inscrutable code that runs slightly faster, especially considering that maintenance cost is substantial. For example, the Java programming language does not support pointer arithmetic; implementations of some languages such as Pascal and scripting languages often have runtime bounds checking of arrays, at least in a debugging build.

Code analysis[edit]

Tools for code analysis help developers by inspecting the program text beyond the compiler’s capabilities to spot potential problems. Although in general the problem of finding all programming errors given a specification is not solvable (see halting problem), these tools exploit the fact that human programmers tend to make certain kinds of simple mistakes often when writing software.

Instrumentation[edit]

Tools to monitor the performance of the software as it is running, either specifically to find problems such as bottlenecks or to give assurance as to correct working, may be embedded in the code explicitly (perhaps as simple as a statement saying PRINT "I AM HERE"), or provided as tools. It is often a surprise to find where most of the time is taken by a piece of code, and this removal of assumptions might cause the code to be rewritten.

Testing[edit]

Software testers are people whose primary task is to find bugs, or write code to support testing. On some projects, more resources may be spent on testing than in developing the program.

Measurements during testing can provide an estimate of the number of likely bugs remaining; this becomes more reliable the longer a product is tested and developed.[citation needed]

Debugging[edit]

The typical bug history (GNU Classpath project data). A new bug submitted by the user is unconfirmed. Once it has been reproduced by a developer, it is a confirmed bug. The confirmed bugs are later fixed. Bugs belonging to other categories (unreproducible, will not be fixed, etc.) are usually in the minority

Finding and fixing bugs, or debugging, is a major part of computer programming. Maurice Wilkes, an early computing pioneer, described his realization in the late 1940s that much of the rest of his life would be spent finding mistakes in his own programs.[31]

Usually, the most difficult part of debugging is finding the bug. Once it is found, correcting it is usually relatively easy. Programs known as debuggers help programmers locate bugs by executing code line by line, watching variable values, and other features to observe program behavior. Without a debugger, code may be added so that messages or values may be written to a console or to a window or log file to trace program execution or show values.

However, even with the aid of a debugger, locating bugs is something of an art. It is not uncommon for a bug in one section of a program to cause failures in a completely different section,[citation needed] thus making it especially difficult to track (for example, an error in a graphics rendering routine causing a file I/O routine to fail), in an apparently unrelated part of the system.

Sometimes, a bug is not an isolated flaw, but represents an error of thinking or planning on the part of the programmer. Such logic errors require a section of the program to be overhauled or rewritten. As a part of code review, stepping through the code and imagining or transcribing the execution process may often find errors without ever reproducing the bug as such.

More typically, the first step in locating a bug is to reproduce it reliably. Once the bug is reproducible, the programmer may use a debugger or other tool while reproducing the error to find the point at which the program went astray.

Some bugs are revealed by inputs that may be difficult for the programmer to re-create. One cause of the Therac-25 radiation machine deaths was a bug (specifically, a race condition) that occurred only when the machine operator very rapidly entered a treatment plan; it took days of practice to become able to do this, so the bug did not manifest in testing or when the manufacturer attempted to duplicate it. Other bugs may stop occurring whenever the setup is augmented to help find the bug, such as running the program with a debugger; these are called heisenbugs (humorously named after the Heisenberg uncertainty principle).

Since the 1990s, particularly following the Ariane 5 Flight 501 disaster, interest in automated aids to debugging rose, such as static code analysis by abstract interpretation.[32]

Some classes of bugs have nothing to do with the code. Faulty documentation or hardware may lead to problems in system use, even though the code matches the documentation. In some cases, changes to the code eliminate the problem even though the code then no longer matches the documentation. Embedded systems frequently work around hardware bugs, since to make a new version of a ROM is much cheaper than remanufacturing the hardware, especially if they are commodity items.

Benchmark of bugs[edit]

To facilitate reproducible research on testing and debugging, researchers use curated benchmarks of bugs:

  • the Siemens benchmark
  • ManyBugs[33] is a benchmark of 185 C bugs in nine open-source programs.
  • Defects4J[34] is a benchmark of 341 Java bugs from 5 open-source projects. It contains the corresponding patches, which cover a variety of patch type.

Bug management[edit]

Bug management includes the process of documenting, categorizing, assigning, reproducing, correcting and releasing the corrected code. Proposed changes to software – bugs as well as enhancement requests and even entire releases – are commonly tracked and managed using bug tracking systems or issue tracking systems.[35] The items added may be called defects, tickets, issues, or, following the agile development paradigm, stories and epics. Categories may be objective, subjective or a combination, such as version number, area of the software, severity and priority, as well as what type of issue it is, such as a feature request or a bug.

A bug triage reviews bugs and decides whether and when to fix them. The decision is based on the bug’s priority, and factors such as project schedules. The triage is not meant to investigate the cause of bugs, but rather the cost of fixing them. The triage happens regularly, and goes through bugs opened or reopened since the previous meeting. The attendees of the triage process typically are the project manager, development manager, test manager, build manager, and technical experts.[36][37]

Severity[edit]

Severity is the intensity of the impact the bug has on system operation.[38] This impact may be data loss, financial, loss of goodwill and wasted effort. Severity levels are not standardized. Impacts differ across industry. A crash in a video game has a totally different impact than a crash in a web browser, or real time monitoring system. For example, bug severity levels might be «crash or hang», «no workaround» (meaning there is no way the customer can accomplish a given task), «has workaround» (meaning the user can still accomplish the task), «visual defect» (for example, a missing image or displaced button or form element), or «documentation error». Some software publishers use more qualified severities such as «critical», «high», «low», «blocker» or «trivial».[39] The severity of a bug may be a separate category to its priority for fixing, and the two may be quantified and managed separately.

Priority[edit]

Priority controls where a bug falls on the list of planned changes. The priority is decided by each software producer. Priorities may be numerical, such as 1 through 5, or named, such as «critical», «high», «low», or «deferred». These rating scales may be similar or even identical to severity ratings, but are evaluated as a combination of the bug’s severity with its estimated effort to fix; a bug with low severity but easy to fix may get a higher priority than a bug with moderate severity that requires excessive effort to fix. Priority ratings may be aligned with product releases, such as «critical» priority indicating all the bugs that must be fixed before the next software release.

A bug severe enough to delay or halt the release of the product is called a «show stopper»[40] or «showstopper bug».[41] It is named so because it «stops the show» – causes unacceptable product failure.[41]

Software releases[edit]

It is common practice to release software with known, low-priority bugs. Bugs of sufficiently high priority may warrant a special release of part of the code containing only modules with those fixes. These are known as patches. Most releases include a mixture of behavior changes and multiple bug fixes. Releases that emphasize bug fixes are known as maintenance releases, to differentiate it from major releases that emphasize feature additions or changes.

Reasons that a software publisher opts not to patch or even fix a particular bug include:

  • A deadline must be met and resources are insufficient to fix all bugs by the deadline.[42]
  • The bug is already fixed in an upcoming release, and it is not of high priority.
  • The changes required to fix the bug are too costly or affect too many other components, requiring a major testing activity.
  • It may be suspected, or known, that some users are relying on the existing buggy behavior; a proposed fix may introduce a breaking change.
  • The problem is in an area that will be obsolete with an upcoming release; fixing it is unnecessary.
  • «It’s not a bug, it’s a feature».[43] A misunderstanding has arisen between expected and perceived behavior or undocumented feature.

Types[edit]

In software development projects, a mistake or error may be introduced at any stage. Bugs arise from oversight or misunderstanding by a software team during specification, design, coding, configuration, data entry or documentation. For example, a relatively simple program to alphabetize a list of words, the design might fail to consider what should happen when a word contains a hyphen. Or when converting an abstract design into code, the coder might inadvertently create an off-by-one error which can be a «<» where «<=» was intended, and fail to sort the last word in a list.

Another category of bug is called a race condition that may occur when programs have multiple components executing at the same time. If the components interact in a different order than the developer intended, they could interfere with each other and stop the program from completing its tasks. These bugs may be difficult to detect or anticipate, since they may not occur during every execution of a program.

Conceptual errors are a developer’s misunderstanding of what the software must do. The resulting software may perform according to the developer’s understanding, but not what is really needed. Other types:

Arithmetic[edit]

In operations on numerical values, problems can arise that result in unexpected output, slowing of a process, or crashing.[44] These can be from a lack of awareness of the qualities of the data storage such as a loss of precision due to rounding, numerically unstable algorithms, arithmetic overflow and underflow, or from lack of awareness of how calculations are handled by different software coding languages such as division by zero which in some languages may throw an exception, and in others may return a special value such as NaN or infinity.

Control flow[edit]

Control flow bugs are those found in processes with valid logic, but that lead to unintended results, such as infinite loops and infinite recursion, incorrect comparisons for conditional statements such as using the incorrect comparison operator, and off-by-one errors (counting one too many or one too few iterations when looping).

Interfacing[edit]

  • Incorrect API usage.
  • Incorrect protocol implementation.
  • Incorrect hardware handling.
  • Incorrect assumptions of a particular platform.
  • Incompatible systems. A new API or communications protocol may seem to work when two systems use different versions, but errors may occur when a function or feature implemented in one version is changed or missing in another. In production systems which must run continually, shutting down the entire system for a major update may not be possible, such as in the telecommunication industry[45] or the internet.[46][47][48] In this case, smaller segments of a large system are upgraded individually, to minimize disruption to a large network. However, some sections could be overlooked and not upgraded, and cause compatibility errors which may be difficult to find and repair.
  • Incorrect code annotations.

Concurrency[edit]

  • Deadlock, where task A cannot continue until task B finishes, but at the same time, task B cannot continue until task A finishes.
  • Race condition, where the computer does not perform tasks in the order the programmer intended.
  • Concurrency errors in critical sections, mutual exclusions and other features of concurrent processing. Time-of-check-to-time-of-use (TOCTOU) is a form of unprotected critical section.

Resourcing[edit]

  • Null pointer dereference.
  • Using an uninitialized variable.
  • Using an otherwise valid instruction on the wrong data type (see packed decimal/binary-coded decimal).
  • Access violations.
  • Resource leaks, where a finite system resource (such as memory or file handles) become exhausted by repeated allocation without release.
  • Buffer overflow, in which a program tries to store data past the end of allocated storage. This may or may not lead to an access violation or storage violation. These are frequently security bugs.
  • Excessive recursion which—though logically valid—causes stack overflow.
  • Use-after-free error, where a pointer is used after the system has freed the memory it references.
  • Double free error.

Syntax[edit]

  • Use of the wrong token, such as performing assignment instead of equality test. For example, in some languages x=5 will set the value of x to 5 while x==5 will check whether x is currently 5 or some other number. Interpreted languages allow such code to fail. Compiled languages can catch such errors before testing begins.

Teamwork[edit]

  • Unpropagated updates; e.g. programmer changes «myAdd» but forgets to change «mySubtract», which uses the same algorithm. These errors are mitigated by the Don’t Repeat Yourself philosophy.
  • Comments out of date or incorrect: many programmers assume the comments accurately describe the code.
  • Differences between documentation and product.

Implications[edit]

The amount and type of damage a software bug may cause naturally affects decision-making, processes and policy regarding software quality. In applications such as human spaceflight, aviation, nuclear power, health care, public transport or automotive safety, since software flaws have the potential to cause human injury or even death, such software will have far more scrutiny and quality control than, for example, an online shopping website. In applications such as banking, where software flaws have the potential to cause serious financial damage to a bank or its customers, quality control is also more important than, say, a photo editing application.

Other than the damage caused by bugs, some of their cost is due to the effort invested in fixing them. In 1978, Lientz et al. showed that the median of projects invest 17 percent of the development effort in bug fixing.[49] In research in 2020 on GitHub repositories showed the median is 20%.[50]

Residual bugs in delivered product[edit]

In 1994, NASA’s Goddard Space Flight Center managed to reduce their average number of errors from 4.5 per 1000 lines of code (SLOC) down to 1 per 1000 SLOC.[51]

Another study in 1990 reported that exceptionally good software development processes can achieve deployment failure rates as low as 0.1 per 1000 SLOC.[52] This figure is iterated in literature such as Code Complete by Steve McConnell,[53] and the NASA study on Flight Software Complexity.[54] Some projects even attained zero defects: the firmware in the IBM Wheelwriter typewriter which consists of 63,000 SLOC, and the Space Shuttle software with 500,000 SLOC.[52]

Well-known bugs[edit]

A number of software bugs have become well-known, usually due to their severity: examples include various space and military aircraft crashes. Possibly the most famous bug is the Year 2000 problem or Y2K bug, which caused many programs written long before the transition from 19xx to 20xx dates to malfunction, for example treating a date such as «25 Dec 04» as being in 1904, displaying «19100» instead of «2000», and so on. A huge effort at the end of the 20th century resolved the most severe problems, and there were no major consequences.

The 2012 stock trading disruption involved one such incompatibility between the old API and a new API.

In popular culture[edit]

  • In both the 1968 novel 2001: A Space Odyssey and the corresponding 1968 film 2001: A Space Odyssey, a spaceship’s onboard computer, HAL 9000, attempts to kill all its crew members. In the follow-up 1982 novel, 2010: Odyssey Two, and the accompanying 1984 film, 2010, it is revealed that this action was caused by the computer having been programmed with two conflicting objectives: to fully disclose all its information, and to keep the true purpose of the flight secret from the crew; this conflict caused HAL to become paranoid and eventually homicidal.
  • In the English version of the Nena 1983 song 99 Luftballons (99 Red Balloons) as a result of «bugs in the software», a release of a group of 99 red balloons are mistaken for an enemy nuclear missile launch, requiring an equivalent launch response, resulting in catastrophe.
  • In the 1999 American comedy Office Space, three employees attempt (unsuccessfully) to exploit their company’s preoccupation with the Y2K computer bug using a computer virus that sends rounded-off fractions of a penny to their bank account—a long-known technique described as salami slicing.
  • The 2004 novel The Bug, by Ellen Ullman, is about a programmer’s attempt to find an elusive bug in a database application.[55]
  • The 2008 Canadian film Control Alt Delete is about a computer programmer at the end of 1999 struggling to fix bugs at his company related to the year 2000 problem.

See also[edit]

  • Anti-pattern
  • Bug bounty program
  • Glitch removal
  • Hardware bug
  • ISO/IEC 9126, which classifies a bug as either a defect or a nonconformity
  • Orthogonal Defect Classification
  • Racetrack problem
  • RISKS Digest
  • Software defect indicator
  • Software regression
  • Software rot
  • Automatic bug fixing

References[edit]

  1. ^ Mittal, Varun; Aditya, Shivam (January 1, 2015). «Recent Developments in the Field of Bug Fixing». Procedia Computer Science. International Conference on Computer, Communication and Convergence (ICCC 2015). 48: 288–297. doi:10.1016/j.procs.2015.04.184. ISSN 1877-0509.
  2. ^ «Ariane 501 — Presentation of Inquiry Board report». www.esa.int. Retrieved January 29, 2022.
  3. ^ Prof. Simon Rogerson. «The Chinook Helicopter Disaster». Ccsr.cse.dmu.ac.uk. Archived from the original on July 17, 2012. Retrieved September 24, 2012.
  4. ^ «Post Office scandal ruined lives, inquiry hears». BBC News. February 14, 2022.
  5. ^ «Software bugs cost US economy dear». June 10, 2009. Archived from the original on June 10, 2009. Retrieved September 24, 2012.{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  6. ^ Computerworld staff (September 3, 2011). «Moth in the machine: Debugging the origins of ‘bug’«. Computerworld. Archived from the original on August 25, 2015.
  7. ^ «bug». Oxford English Dictionary (Online ed.). Oxford University Press. (Subscription or participating institution membership required.) 5a
  8. ^ «Did You Know? Edison Coined the Term «Bug»«. August 1, 2013. Retrieved July 19, 2019.
  9. ^ Edison to Puskas, 13 November 1878, Edison papers, Edison National Laboratory, U.S. National Park Service, West Orange, N.J., cited in Hughes, Thomas Parke (1989). American Genesis: A Century of Invention and Technological Enthusiasm, 1870-1970. Penguin Books. p. 75. ISBN 978-0-14-009741-2.
  10. ^ «Baffle Ball». Internet Pinball Database. (See image of advertisement in reference entry)
  11. ^ «Modern Aircraft Carriers are Result of 20 Years of Smart Experimentation». Life. June 29, 1942. p. 25. Archived from the original on June 4, 2013. Retrieved November 17, 2011.
  12. ^ Dickinson Rich, Louise (1942), We Took to the Woods, JB Lippincott Co, p. 93, LCCN 42024308, OCLC 405243, archived from the original on March 16, 2017.
  13. ^ FCAT NRT Test, Harcourt, March 18, 2008
  14. ^ «Danis, Sharron Ann: «Rear Admiral Grace Murray Hopper»«. ei.cs.vt.edu. February 16, 1997. Retrieved January 31, 2010.
  15. ^ James S. Huggins. «First Computer Bug». Jamesshuggins.com. Archived from the original on August 16, 2000. Retrieved September 24, 2012.
  16. ^ «Bug Archived March 23, 2017, at the Wayback Machine», The Jargon File, ver. 4.4.7. Retrieved June 3, 2010.
  17. ^ a b «Log Book With Computer Bug Archived March 23, 2017, at the Wayback Machine», National Museum of American History, Smithsonian Institution.
  18. ^ «The First «Computer Bug», Naval Historical Center. But note the Harvard Mark II computer was not complete until the summer of 1947.
  19. ^ IEEE Annals of the History of Computing, Vol 22 Issue 1, 2000
  20. ^ Journal of the Royal Aeronautical Society. 49, 183/2, 1945 «It ranged … through the stage of type test and flight test and ‘debugging’ …»
  21. ^ Wilson, Andi; Schulman, Ross; Bankston, Kevin; Herr, Trey. «Bugs in the System» (PDF). Open Policy Institute. Archived (PDF) from the original on September 21, 2016. Retrieved August 22, 2016.
  22. ^ a b c d Rozens, Tracy (August 12, 2016). «Cyber reforms needed to strengthen software bug discovery and disclosure: New America report – Homeland Preparedness News». Retrieved August 23, 2016.
  23. ^ «News at SEI 1999 Archive». cmu.edu. Archived from the original on May 26, 2013.
  24. ^ Shustek, Len (August 2, 2016). «In His Own Words: Gary Kildall». Remarkable People. Computer History Museum. Archived from the original on December 17, 2016.
  25. ^ Kildall, Gary Arlen (August 2, 2016) [1993]. Kildall, Scott; Kildall, Kristin (eds.). «Computer Connections: People, Places, and Events in the Evolution of the Personal Computer Industry» (Manuscript, part 1). Kildall Family: 14–15. Archived from the original on November 17, 2016. Retrieved November 17, 2016.
  26. ^ a b «Testing experience : te : the magazine for professional testers». Testing Experience. Germany: testingexperience: 42. March 2012. ISSN 1866-5705. (subscription required)
  27. ^ Huizinga, Dorota; Kolawa, Adam (2007). Automated Defect Prevention: Best Practices in Software Management. Wiley-IEEE Computer Society Press. p. 426. ISBN 978-0-470-04212-0. Archived from the original on April 25, 2012.
  28. ^ McDonald, Marc; Musson, Robert; Smith, Ross (2007). The Practical Guide to Defect Prevention. Microsoft Press. p. 480. ISBN 978-0-7356-2253-1.
  29. ^ «Release Early, Release Often» Archived May 14, 2011, at the Wayback Machine, Eric S. Raymond, The Cathedral and the Bazaar
  30. ^ «Wide Open Source» Archived September 29, 2007, at the Wayback Machine, Elias Levy, SecurityFocus, April 17, 2000
  31. ^ Maurice Wilkes Quotes
  32. ^ «PolySpace Technologies history». christele.faure.pagesperso-orange.fr. Retrieved August 1, 2019.
  33. ^ Le Goues, Claire; Holtschulte, Neal; Smith, Edward K.; Brun, Yuriy; Devanbu, Premkumar; Forrest, Stephanie; Weimer, Westley (2015). «The ManyBugs and IntroClass Benchmarks for Automated Repair of C Programs». IEEE Transactions on Software Engineering. 41 (12): 1236–1256. doi:10.1109/TSE.2015.2454513. ISSN 0098-5589.
  34. ^ Just, René; Jalali, Darioush; Ernst, Michael D. (2014). «Defects4J: a database of existing faults to enable controlled testing studies for Java programs». Proceedings of the 2014 International Symposium on Software Testing and Analysis — ISSTA 2014. pp. 437–440. CiteSeerX 10.1.1.646.3086. doi:10.1145/2610384.2628055. ISBN 9781450326452. S2CID 12796895.
  35. ^ Allen, Mitch (May–June 2002). «Bug Tracking Basics: A beginner’s guide to reporting and tracking defects». Software Testing & Quality Engineering Magazine. Vol. 4, no. 3. pp. 20–24. Retrieved December 19, 2017.
  36. ^ Rex Black (2002). Managing The Testing Process (2Nd Ed.). Wiley India Pvt. Limited. p. 139. ISBN 9788126503131. Retrieved June 19, 2021.
  37. ^ Chris Vander Mey (August 24, 2012). Shipping Greatness — Practical Lessons on Building and Launching Outstanding Software, Learned on the Job at Google and Amazon. O’Reilly Media. pp. 79–81. ISBN 9781449336608.
  38. ^ Soleimani Neysiani, Behzad; Babamir, Seyed Morteza; Aritsugi, Masayoshi (October 1, 2020). «Efficient feature extraction model for validation performance improvement of duplicate bug report detection in software bug triage systems». Information and Software Technology. 126: 106344. doi:10.1016/j.infsof.2020.106344. S2CID 219733047.
  39. ^ «5.3. Anatomy of a Bug». bugzilla.org. Archived from the original on May 23, 2013.
  40. ^ Jones, Wilbur D. Jr., ed. (1989). «Show stopper». Glossary: defense acquisition acronyms and terms (4 ed.). Fort Belvoir, Virginia, USA: Department of Defense, Defense Systems Management College. p. 123. hdl:2027/mdp.39015061290758 – via Hathitrust.
  41. ^ a b Zachary, G. Pascal (1994). Show-stopper!: the breakneck race to create Windows NT and the next generation at Microsoft. New York: The Free Press. p. 158. ISBN 0029356717 – via archive.org.
  42. ^ «The Next Generation 1996 Lexicon A to Z: Slipstream Release». Next Generation. No. 15. March 1996. p. 41.
  43. ^ Carr, Nicholas (2018). «‘It’s Not a Bug, It’s a Feature.’ Trite—or Just Right?». wired.com.
  44. ^ Di Franco, Anthony; Guo, Hui; Cindy, Rubio-González. «A Comprehensive Study of Real-World Numerical Bug Characteristics» (PDF). Archived (PDF) from the original on October 9, 2022.
  45. ^ Kimbler, K. (1998). Feature Interactions in Telecommunications and Software Systems V. IOS Press. p. 8. ISBN 978-90-5199-431-5.
  46. ^ Syed, Mahbubur Rahman (July 1, 2001). Multimedia Networking: Technology, Management and Applications: Technology, Management and Applications. Idea Group Inc (IGI). p. 398. ISBN 978-1-59140-005-9.
  47. ^ Wu, Chwan-Hwa (John); Irwin, J. David (April 19, 2016). Introduction to Computer Networks and Cybersecurity. CRC Press. p. 500. ISBN 978-1-4665-7214-0.
  48. ^ RFC 1263: «TCP Extensions Considered Harmful» quote: «the time to distribute the new version of the protocol to all hosts can be quite long (forever in fact). … If there is the slightest incompatibly between old and new versions, chaos can result.»
  49. ^ Lientz, B. P.; Swanson, E. B.; Tompkins, G. E. (1978). «Characteristics of Application Software Maintenance». Communications of the ACM. 21 (6): 466–471. doi:10.1145/359511.359522. S2CID 14950091.
  50. ^ Amit, Idan; Feitelson, Dror G. (2020). «The Corrective Commit Probability Code Quality Metric». arXiv:2007.10912 [cs.SE].
  51. ^ An overview of the Software Engineering Laboratory (PDF) (Report). Maryland, USA: Goddard Space Flight Center, NASA. December 1, 1994. pp41–42 Figure 18; pp43–44 Figure 21. CR-189410; SEL-94-005. Archived (PDF) from the original on November 22, 2022. Retrieved November 22, 2022. (bibliography: An overview of the Software Engineering Laboratory)
  52. ^ a b Cobb, Richard H.; Mills, Harlan D. (1990). «Engineering software under statistical quality control». IEEE Software. 7 (6): 46. doi:10.1109/52.60601. ISSN 1937-4194. S2CID 538311 – via University of Tennessee – Harlan D. Mills Collection.
  53. ^ McConnell, Steven C. (1993). Code Complete. Redmond, Washington, USA: Microsoft Press. p. 611. ISBN 9781556154843 – via archive.org. (Cobb and Mills 1990)
  54. ^ Holzmann, Gerard (March 6, 2009). «Appendix D – Software Complexity» (PDF). In Dvorak, Daniel L. (ed.). NASA Study on Flight Software Complexity (Report). NASA. pdf frame 109/264. Appendix D p.2. Archived (PDF) from the original on March 8, 2022. Retrieved November 22, 2022. (under NASA Office of the Chief Engineer Technical Excellence Initiative)
  55. ^ Ullman, Ellen (2004). The Bug. Picador. ISBN 978-1-250-00249-5.

External links[edit]

  • «Common Weakness Enumeration» – an expert webpage focus on bugs, at NIST.gov
  • BUG type of Jim Gray – another Bug type
  • Picture of the «first computer bug» at the Wayback Machine (archived January 12, 2015)
  • «The First Computer Bug!» – an email from 1981 about Adm. Hopper’s bug
  • «Toward Understanding Compiler Bugs in GCC and LLVM». A 2016 study of bugs in compilers

A software bug is an error, flaw or fault in the design, development, or operation of computer software that causes it to produce an incorrect or unexpected result, or to behave in unintended ways. The process of finding and correcting bugs is termed «debugging» and often uses formal techniques or tools to pinpoint bugs. Since the 1950s, some computer systems have been designed to deter, detect or auto-correct various computer bugs during operations.

Bugs in software can arise from mistakes and errors made in interpreting and extracting users’ requirements, planning a program’s design, writing its source code, and from interaction with humans, hardware and programs, such as operating systems or libraries. A program with many, or serious, bugs is often described as buggy. Bugs can trigger errors that may have ripple effects. The effects of bugs may be subtle, such as unintended text formatting, through to more obvious effects such as causing a program to crash, freezing the computer, or causing damage to hardware. Other bugs qualify as security bugs and might, for example, enable a malicious user to bypass access controls in order to obtain unauthorized privileges.[1]

Some software bugs have been linked to disasters. Bugs in code that controlled the Therac-25 radiation therapy machine were directly responsible for patient deaths in the 1980s. In 1996, the European Space Agency’s US$1 billion prototype Ariane 5 rocket was destroyed less than a minute after launch due to a bug in the on-board guidance computer program.[2] In 1994, an RAF Chinook helicopter crashed, killing 29; this was initially blamed on pilot error, but was later thought to have been caused by a software bug in the engine-control computer.[3] Buggy software caused the early 21st century British Post Office scandal, the most widespread miscarriage of justice in British legal history.[4]

In 2002, a study commissioned by the US Department of Commerce’s National Institute of Standards and Technology concluded that «software bugs, or errors, are so prevalent and so detrimental that they cost the US economy an estimated $59 billion annually, or about 0.6 percent of the gross domestic product».[5]

History[edit]

The Middle English word bugge is the basis for the terms «bugbear» and «bugaboo» as terms used for a monster.[6]

The term «bug» to describe defects has been a part of engineering jargon since the 1870s[7] and predates electronics and computers; it may have originally been used in hardware engineering to describe mechanical malfunctions. For instance, Thomas Edison wrote in a letter to an associate in 1878:[8]

… difficulties arise—this thing gives out and [it is] then that «Bugs»—as such little faults and difficulties are called—show themselves[9]

Baffle Ball, the first mechanical pinball game, was advertised as being «free of bugs» in 1931.[10] Problems with military gear during World War II were referred to as bugs (or glitches).[11] In a book published in 1942, Louise Dickinson Rich, speaking of a powered ice cutting machine, said, «Ice sawing was suspended until the creator could be brought in to take the bugs out of his darling.»[12]

Isaac Asimov used the term «bug» to relate to issues with a robot in his short story «Catch That Rabbit», published in 1944.

A page from the Harvard Mark II electromechanical computer’s log, featuring a dead moth that was removed from the device.

The term «bug» was used in an account by computer pioneer Grace Hopper, who publicized the cause of a malfunction in an early electromechanical computer.[13] A typical version of the story is:

In 1946, when Hopper was released from active duty, she joined the Harvard Faculty at the Computation Laboratory where she continued her work on the Mark II and Mark III. Operators traced an error in the Mark II to a moth trapped in a relay, coining the term bug. This bug was carefully removed and taped to the log book. Stemming from the first bug, today we call errors or glitches in a program a bug.[14]

Hopper was not present when the bug was found, but it became one of her favorite stories.[15] The date in the log book was September 9, 1947.[16][17][18] The operators who found it, including William «Bill» Burke, later of the Naval Weapons Laboratory, Dahlgren, Virginia,[19] were familiar with the engineering term and amusedly kept the insect with the notation «First actual case of bug being found.» This log book, complete with attached moth, is part of the collection of the Smithsonian National Museum of American History.[17]

The related term «debug» also appears to predate its usage in computing: the Oxford English Dictionarys etymology of the word contains an attestation from 1945, in the context of aircraft engines.[20]

The concept that software might contain errors dates back to Ada Lovelace’s 1843 notes on the analytical engine, in which she speaks of the possibility of program «cards» for Charles Babbage’s analytical engine being erroneous:

… an analysing process must equally have been performed in order to furnish the Analytical Engine with the necessary operative data; and that herein may also lie a possible source of error. Granted that the actual mechanism is unerring in its processes, the cards may give it wrong orders.

«Bugs in the System» report[edit]

The Open Technology Institute, run by the group, New America,[21] released a report «Bugs in the System» in August 2016 stating that U.S. policymakers should make reforms to help researchers identify and address software bugs. The report «highlights the need for reform in the field of software vulnerability discovery and disclosure.»[22] One of the report’s authors said that Congress has not done enough to address cyber software vulnerability, even though Congress has passed a number of bills to combat the larger issue of cyber security.[22]

Government researchers, companies, and cyber security experts are the people who typically discover software flaws. The report calls for reforming computer crime and copyright laws.[22]

The Computer Fraud and Abuse Act, the Digital Millennium Copyright Act and the Electronic Communications Privacy Act criminalize and create civil penalties for actions that security researchers routinely engage in while conducting legitimate security research, the report said.[22]

Terminology[edit]

While the use of the term «bug» to describe software errors is common, many have suggested that it should be abandoned. One argument is that the word «bug» is divorced from a sense that a human being caused the problem, and instead implies that the defect arose on its own, leading to a push to abandon the term «bug» in favor of terms such as «defect», with limited success.[23] Since the 1970s Gary Kildall somewhat humorously suggested to use the term «blunder».[24][25]

In software engineering, mistake metamorphism (from Greek meta = «change», morph = «form») refers to the evolution of a defect in the final stage of software deployment. Transformation of a «mistake» committed by an analyst in the early stages of the software development lifecycle, which leads to a «defect» in the final stage of the cycle has been called ‘mistake metamorphism’.[26]

Different stages of a «mistake» in the entire cycle may be described as «mistakes», «anomalies», «faults», «failures», «errors», «exceptions», «crashes», «glitches», «bugs», «defects», «incidents», or «side effects».[26]

Prevention[edit]

The software industry has put much effort into reducing bug counts.[27][28] These include:

Typographical errors[edit]

Bugs usually appear when the programmer makes a logic error. Various innovations in programming style and defensive programming are designed to make these bugs less likely, or easier to spot. Some typos, especially of symbols or logical/mathematical operators, allow the program to operate incorrectly, while others such as a missing symbol or misspelled name may prevent the program from operating. Compiled languages can reveal some typos when the source code is compiled.

Development methodologies[edit]

Several schemes assist managing programmer activity so that fewer bugs are produced. Software engineering (which addresses software design issues as well) applies many techniques to prevent defects. For example, formal program specifications state the exact behavior of programs so that design bugs may be eliminated. Unfortunately, formal specifications are impractical for anything but the shortest programs, because of problems of combinatorial explosion and indeterminacy.

Unit testing involves writing a test for every function (unit) that a program is to perform.

In test-driven development unit tests are written before the code and the code is not considered complete until all tests complete successfully.

Agile software development involves frequent software releases with relatively small changes. Defects are revealed by user feedback.

Open source development allows anyone to examine source code. A school of thought popularized by Eric S. Raymond as Linus’s law says that popular open-source software has more chance of having few or no bugs than other software, because «given enough eyeballs, all bugs are shallow».[29] This assertion has been disputed, however: computer security specialist Elias Levy wrote that «it is easy to hide vulnerabilities in complex, little understood and undocumented source code,» because, «even if people are reviewing the code, that doesn’t mean they’re qualified to do so.»[30] An example of an open-source software bug was the 2008 OpenSSL vulnerability in Debian.

Programming language support[edit]

Programming languages include features to help prevent bugs, such as static type systems, restricted namespaces and modular programming. For example, when a programmer writes (pseudocode) LET REAL_VALUE PI = "THREE AND A BIT", although this may be syntactically correct, the code fails a type check. Compiled languages catch this without having to run the program. Interpreted languages catch such errors at runtime. Some languages deliberately exclude features that easily lead to bugs, at the expense of slower performance: the general principle being that, it is almost always better to write simpler, slower code than inscrutable code that runs slightly faster, especially considering that maintenance cost is substantial. For example, the Java programming language does not support pointer arithmetic; implementations of some languages such as Pascal and scripting languages often have runtime bounds checking of arrays, at least in a debugging build.

Code analysis[edit]

Tools for code analysis help developers by inspecting the program text beyond the compiler’s capabilities to spot potential problems. Although in general the problem of finding all programming errors given a specification is not solvable (see halting problem), these tools exploit the fact that human programmers tend to make certain kinds of simple mistakes often when writing software.

Instrumentation[edit]

Tools to monitor the performance of the software as it is running, either specifically to find problems such as bottlenecks or to give assurance as to correct working, may be embedded in the code explicitly (perhaps as simple as a statement saying PRINT "I AM HERE"), or provided as tools. It is often a surprise to find where most of the time is taken by a piece of code, and this removal of assumptions might cause the code to be rewritten.

Testing[edit]

Software testers are people whose primary task is to find bugs, or write code to support testing. On some projects, more resources may be spent on testing than in developing the program.

Measurements during testing can provide an estimate of the number of likely bugs remaining; this becomes more reliable the longer a product is tested and developed.[citation needed]

Debugging[edit]

The typical bug history (GNU Classpath project data). A new bug submitted by the user is unconfirmed. Once it has been reproduced by a developer, it is a confirmed bug. The confirmed bugs are later fixed. Bugs belonging to other categories (unreproducible, will not be fixed, etc.) are usually in the minority

Finding and fixing bugs, or debugging, is a major part of computer programming. Maurice Wilkes, an early computing pioneer, described his realization in the late 1940s that much of the rest of his life would be spent finding mistakes in his own programs.[31]

Usually, the most difficult part of debugging is finding the bug. Once it is found, correcting it is usually relatively easy. Programs known as debuggers help programmers locate bugs by executing code line by line, watching variable values, and other features to observe program behavior. Without a debugger, code may be added so that messages or values may be written to a console or to a window or log file to trace program execution or show values.

However, even with the aid of a debugger, locating bugs is something of an art. It is not uncommon for a bug in one section of a program to cause failures in a completely different section,[citation needed] thus making it especially difficult to track (for example, an error in a graphics rendering routine causing a file I/O routine to fail), in an apparently unrelated part of the system.

Sometimes, a bug is not an isolated flaw, but represents an error of thinking or planning on the part of the programmer. Such logic errors require a section of the program to be overhauled or rewritten. As a part of code review, stepping through the code and imagining or transcribing the execution process may often find errors without ever reproducing the bug as such.

More typically, the first step in locating a bug is to reproduce it reliably. Once the bug is reproducible, the programmer may use a debugger or other tool while reproducing the error to find the point at which the program went astray.

Some bugs are revealed by inputs that may be difficult for the programmer to re-create. One cause of the Therac-25 radiation machine deaths was a bug (specifically, a race condition) that occurred only when the machine operator very rapidly entered a treatment plan; it took days of practice to become able to do this, so the bug did not manifest in testing or when the manufacturer attempted to duplicate it. Other bugs may stop occurring whenever the setup is augmented to help find the bug, such as running the program with a debugger; these are called heisenbugs (humorously named after the Heisenberg uncertainty principle).

Since the 1990s, particularly following the Ariane 5 Flight 501 disaster, interest in automated aids to debugging rose, such as static code analysis by abstract interpretation.[32]

Some classes of bugs have nothing to do with the code. Faulty documentation or hardware may lead to problems in system use, even though the code matches the documentation. In some cases, changes to the code eliminate the problem even though the code then no longer matches the documentation. Embedded systems frequently work around hardware bugs, since to make a new version of a ROM is much cheaper than remanufacturing the hardware, especially if they are commodity items.

Benchmark of bugs[edit]

To facilitate reproducible research on testing and debugging, researchers use curated benchmarks of bugs:

  • the Siemens benchmark
  • ManyBugs[33] is a benchmark of 185 C bugs in nine open-source programs.
  • Defects4J[34] is a benchmark of 341 Java bugs from 5 open-source projects. It contains the corresponding patches, which cover a variety of patch type.

Bug management[edit]

Bug management includes the process of documenting, categorizing, assigning, reproducing, correcting and releasing the corrected code. Proposed changes to software – bugs as well as enhancement requests and even entire releases – are commonly tracked and managed using bug tracking systems or issue tracking systems.[35] The items added may be called defects, tickets, issues, or, following the agile development paradigm, stories and epics. Categories may be objective, subjective or a combination, such as version number, area of the software, severity and priority, as well as what type of issue it is, such as a feature request or a bug.

A bug triage reviews bugs and decides whether and when to fix them. The decision is based on the bug’s priority, and factors such as project schedules. The triage is not meant to investigate the cause of bugs, but rather the cost of fixing them. The triage happens regularly, and goes through bugs opened or reopened since the previous meeting. The attendees of the triage process typically are the project manager, development manager, test manager, build manager, and technical experts.[36][37]

Severity[edit]

Severity is the intensity of the impact the bug has on system operation.[38] This impact may be data loss, financial, loss of goodwill and wasted effort. Severity levels are not standardized. Impacts differ across industry. A crash in a video game has a totally different impact than a crash in a web browser, or real time monitoring system. For example, bug severity levels might be «crash or hang», «no workaround» (meaning there is no way the customer can accomplish a given task), «has workaround» (meaning the user can still accomplish the task), «visual defect» (for example, a missing image or displaced button or form element), or «documentation error». Some software publishers use more qualified severities such as «critical», «high», «low», «blocker» or «trivial».[39] The severity of a bug may be a separate category to its priority for fixing, and the two may be quantified and managed separately.

Priority[edit]

Priority controls where a bug falls on the list of planned changes. The priority is decided by each software producer. Priorities may be numerical, such as 1 through 5, or named, such as «critical», «high», «low», or «deferred». These rating scales may be similar or even identical to severity ratings, but are evaluated as a combination of the bug’s severity with its estimated effort to fix; a bug with low severity but easy to fix may get a higher priority than a bug with moderate severity that requires excessive effort to fix. Priority ratings may be aligned with product releases, such as «critical» priority indicating all the bugs that must be fixed before the next software release.

A bug severe enough to delay or halt the release of the product is called a «show stopper»[40] or «showstopper bug».[41] It is named so because it «stops the show» – causes unacceptable product failure.[41]

Software releases[edit]

It is common practice to release software with known, low-priority bugs. Bugs of sufficiently high priority may warrant a special release of part of the code containing only modules with those fixes. These are known as patches. Most releases include a mixture of behavior changes and multiple bug fixes. Releases that emphasize bug fixes are known as maintenance releases, to differentiate it from major releases that emphasize feature additions or changes.

Reasons that a software publisher opts not to patch or even fix a particular bug include:

  • A deadline must be met and resources are insufficient to fix all bugs by the deadline.[42]
  • The bug is already fixed in an upcoming release, and it is not of high priority.
  • The changes required to fix the bug are too costly or affect too many other components, requiring a major testing activity.
  • It may be suspected, or known, that some users are relying on the existing buggy behavior; a proposed fix may introduce a breaking change.
  • The problem is in an area that will be obsolete with an upcoming release; fixing it is unnecessary.
  • «It’s not a bug, it’s a feature».[43] A misunderstanding has arisen between expected and perceived behavior or undocumented feature.

Types[edit]

In software development projects, a mistake or error may be introduced at any stage. Bugs arise from oversight or misunderstanding by a software team during specification, design, coding, configuration, data entry or documentation. For example, a relatively simple program to alphabetize a list of words, the design might fail to consider what should happen when a word contains a hyphen. Or when converting an abstract design into code, the coder might inadvertently create an off-by-one error which can be a «<» where «<=» was intended, and fail to sort the last word in a list.

Another category of bug is called a race condition that may occur when programs have multiple components executing at the same time. If the components interact in a different order than the developer intended, they could interfere with each other and stop the program from completing its tasks. These bugs may be difficult to detect or anticipate, since they may not occur during every execution of a program.

Conceptual errors are a developer’s misunderstanding of what the software must do. The resulting software may perform according to the developer’s understanding, but not what is really needed. Other types:

Arithmetic[edit]

In operations on numerical values, problems can arise that result in unexpected output, slowing of a process, or crashing.[44] These can be from a lack of awareness of the qualities of the data storage such as a loss of precision due to rounding, numerically unstable algorithms, arithmetic overflow and underflow, or from lack of awareness of how calculations are handled by different software coding languages such as division by zero which in some languages may throw an exception, and in others may return a special value such as NaN or infinity.

Control flow[edit]

Control flow bugs are those found in processes with valid logic, but that lead to unintended results, such as infinite loops and infinite recursion, incorrect comparisons for conditional statements such as using the incorrect comparison operator, and off-by-one errors (counting one too many or one too few iterations when looping).

Interfacing[edit]

  • Incorrect API usage.
  • Incorrect protocol implementation.
  • Incorrect hardware handling.
  • Incorrect assumptions of a particular platform.
  • Incompatible systems. A new API or communications protocol may seem to work when two systems use different versions, but errors may occur when a function or feature implemented in one version is changed or missing in another. In production systems which must run continually, shutting down the entire system for a major update may not be possible, such as in the telecommunication industry[45] or the internet.[46][47][48] In this case, smaller segments of a large system are upgraded individually, to minimize disruption to a large network. However, some sections could be overlooked and not upgraded, and cause compatibility errors which may be difficult to find and repair.
  • Incorrect code annotations.

Concurrency[edit]

  • Deadlock, where task A cannot continue until task B finishes, but at the same time, task B cannot continue until task A finishes.
  • Race condition, where the computer does not perform tasks in the order the programmer intended.
  • Concurrency errors in critical sections, mutual exclusions and other features of concurrent processing. Time-of-check-to-time-of-use (TOCTOU) is a form of unprotected critical section.

Resourcing[edit]

  • Null pointer dereference.
  • Using an uninitialized variable.
  • Using an otherwise valid instruction on the wrong data type (see packed decimal/binary-coded decimal).
  • Access violations.
  • Resource leaks, where a finite system resource (such as memory or file handles) become exhausted by repeated allocation without release.
  • Buffer overflow, in which a program tries to store data past the end of allocated storage. This may or may not lead to an access violation or storage violation. These are frequently security bugs.
  • Excessive recursion which—though logically valid—causes stack overflow.
  • Use-after-free error, where a pointer is used after the system has freed the memory it references.
  • Double free error.

Syntax[edit]

  • Use of the wrong token, such as performing assignment instead of equality test. For example, in some languages x=5 will set the value of x to 5 while x==5 will check whether x is currently 5 or some other number. Interpreted languages allow such code to fail. Compiled languages can catch such errors before testing begins.

Teamwork[edit]

  • Unpropagated updates; e.g. programmer changes «myAdd» but forgets to change «mySubtract», which uses the same algorithm. These errors are mitigated by the Don’t Repeat Yourself philosophy.
  • Comments out of date or incorrect: many programmers assume the comments accurately describe the code.
  • Differences between documentation and product.

Implications[edit]

The amount and type of damage a software bug may cause naturally affects decision-making, processes and policy regarding software quality. In applications such as human spaceflight, aviation, nuclear power, health care, public transport or automotive safety, since software flaws have the potential to cause human injury or even death, such software will have far more scrutiny and quality control than, for example, an online shopping website. In applications such as banking, where software flaws have the potential to cause serious financial damage to a bank or its customers, quality control is also more important than, say, a photo editing application.

Other than the damage caused by bugs, some of their cost is due to the effort invested in fixing them. In 1978, Lientz et al. showed that the median of projects invest 17 percent of the development effort in bug fixing.[49] In research in 2020 on GitHub repositories showed the median is 20%.[50]

Residual bugs in delivered product[edit]

In 1994, NASA’s Goddard Space Flight Center managed to reduce their average number of errors from 4.5 per 1000 lines of code (SLOC) down to 1 per 1000 SLOC.[51]

Another study in 1990 reported that exceptionally good software development processes can achieve deployment failure rates as low as 0.1 per 1000 SLOC.[52] This figure is iterated in literature such as Code Complete by Steve McConnell,[53] and the NASA study on Flight Software Complexity.[54] Some projects even attained zero defects: the firmware in the IBM Wheelwriter typewriter which consists of 63,000 SLOC, and the Space Shuttle software with 500,000 SLOC.[52]

Well-known bugs[edit]

A number of software bugs have become well-known, usually due to their severity: examples include various space and military aircraft crashes. Possibly the most famous bug is the Year 2000 problem or Y2K bug, which caused many programs written long before the transition from 19xx to 20xx dates to malfunction, for example treating a date such as «25 Dec 04» as being in 1904, displaying «19100» instead of «2000», and so on. A huge effort at the end of the 20th century resolved the most severe problems, and there were no major consequences.

The 2012 stock trading disruption involved one such incompatibility between the old API and a new API.

In popular culture[edit]

  • In both the 1968 novel 2001: A Space Odyssey and the corresponding 1968 film 2001: A Space Odyssey, a spaceship’s onboard computer, HAL 9000, attempts to kill all its crew members. In the follow-up 1982 novel, 2010: Odyssey Two, and the accompanying 1984 film, 2010, it is revealed that this action was caused by the computer having been programmed with two conflicting objectives: to fully disclose all its information, and to keep the true purpose of the flight secret from the crew; this conflict caused HAL to become paranoid and eventually homicidal.
  • In the English version of the Nena 1983 song 99 Luftballons (99 Red Balloons) as a result of «bugs in the software», a release of a group of 99 red balloons are mistaken for an enemy nuclear missile launch, requiring an equivalent launch response, resulting in catastrophe.
  • In the 1999 American comedy Office Space, three employees attempt (unsuccessfully) to exploit their company’s preoccupation with the Y2K computer bug using a computer virus that sends rounded-off fractions of a penny to their bank account—a long-known technique described as salami slicing.
  • The 2004 novel The Bug, by Ellen Ullman, is about a programmer’s attempt to find an elusive bug in a database application.[55]
  • The 2008 Canadian film Control Alt Delete is about a computer programmer at the end of 1999 struggling to fix bugs at his company related to the year 2000 problem.

See also[edit]

  • Anti-pattern
  • Bug bounty program
  • Glitch removal
  • Hardware bug
  • ISO/IEC 9126, which classifies a bug as either a defect or a nonconformity
  • Orthogonal Defect Classification
  • Racetrack problem
  • RISKS Digest
  • Software defect indicator
  • Software regression
  • Software rot
  • Automatic bug fixing

References[edit]

  1. ^ Mittal, Varun; Aditya, Shivam (January 1, 2015). «Recent Developments in the Field of Bug Fixing». Procedia Computer Science. International Conference on Computer, Communication and Convergence (ICCC 2015). 48: 288–297. doi:10.1016/j.procs.2015.04.184. ISSN 1877-0509.
  2. ^ «Ariane 501 — Presentation of Inquiry Board report». www.esa.int. Retrieved January 29, 2022.
  3. ^ Prof. Simon Rogerson. «The Chinook Helicopter Disaster». Ccsr.cse.dmu.ac.uk. Archived from the original on July 17, 2012. Retrieved September 24, 2012.
  4. ^ «Post Office scandal ruined lives, inquiry hears». BBC News. February 14, 2022.
  5. ^ «Software bugs cost US economy dear». June 10, 2009. Archived from the original on June 10, 2009. Retrieved September 24, 2012.{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  6. ^ Computerworld staff (September 3, 2011). «Moth in the machine: Debugging the origins of ‘bug’«. Computerworld. Archived from the original on August 25, 2015.
  7. ^ «bug». Oxford English Dictionary (Online ed.). Oxford University Press. (Subscription or participating institution membership required.) 5a
  8. ^ «Did You Know? Edison Coined the Term «Bug»«. August 1, 2013. Retrieved July 19, 2019.
  9. ^ Edison to Puskas, 13 November 1878, Edison papers, Edison National Laboratory, U.S. National Park Service, West Orange, N.J., cited in Hughes, Thomas Parke (1989). American Genesis: A Century of Invention and Technological Enthusiasm, 1870-1970. Penguin Books. p. 75. ISBN 978-0-14-009741-2.
  10. ^ «Baffle Ball». Internet Pinball Database. (See image of advertisement in reference entry)
  11. ^ «Modern Aircraft Carriers are Result of 20 Years of Smart Experimentation». Life. June 29, 1942. p. 25. Archived from the original on June 4, 2013. Retrieved November 17, 2011.
  12. ^ Dickinson Rich, Louise (1942), We Took to the Woods, JB Lippincott Co, p. 93, LCCN 42024308, OCLC 405243, archived from the original on March 16, 2017.
  13. ^ FCAT NRT Test, Harcourt, March 18, 2008
  14. ^ «Danis, Sharron Ann: «Rear Admiral Grace Murray Hopper»«. ei.cs.vt.edu. February 16, 1997. Retrieved January 31, 2010.
  15. ^ James S. Huggins. «First Computer Bug». Jamesshuggins.com. Archived from the original on August 16, 2000. Retrieved September 24, 2012.
  16. ^ «Bug Archived March 23, 2017, at the Wayback Machine», The Jargon File, ver. 4.4.7. Retrieved June 3, 2010.
  17. ^ a b «Log Book With Computer Bug Archived March 23, 2017, at the Wayback Machine», National Museum of American History, Smithsonian Institution.
  18. ^ «The First «Computer Bug», Naval Historical Center. But note the Harvard Mark II computer was not complete until the summer of 1947.
  19. ^ IEEE Annals of the History of Computing, Vol 22 Issue 1, 2000
  20. ^ Journal of the Royal Aeronautical Society. 49, 183/2, 1945 «It ranged … through the stage of type test and flight test and ‘debugging’ …»
  21. ^ Wilson, Andi; Schulman, Ross; Bankston, Kevin; Herr, Trey. «Bugs in the System» (PDF). Open Policy Institute. Archived (PDF) from the original on September 21, 2016. Retrieved August 22, 2016.
  22. ^ a b c d Rozens, Tracy (August 12, 2016). «Cyber reforms needed to strengthen software bug discovery and disclosure: New America report – Homeland Preparedness News». Retrieved August 23, 2016.
  23. ^ «News at SEI 1999 Archive». cmu.edu. Archived from the original on May 26, 2013.
  24. ^ Shustek, Len (August 2, 2016). «In His Own Words: Gary Kildall». Remarkable People. Computer History Museum. Archived from the original on December 17, 2016.
  25. ^ Kildall, Gary Arlen (August 2, 2016) [1993]. Kildall, Scott; Kildall, Kristin (eds.). «Computer Connections: People, Places, and Events in the Evolution of the Personal Computer Industry» (Manuscript, part 1). Kildall Family: 14–15. Archived from the original on November 17, 2016. Retrieved November 17, 2016.
  26. ^ a b «Testing experience : te : the magazine for professional testers». Testing Experience. Germany: testingexperience: 42. March 2012. ISSN 1866-5705. (subscription required)
  27. ^ Huizinga, Dorota; Kolawa, Adam (2007). Automated Defect Prevention: Best Practices in Software Management. Wiley-IEEE Computer Society Press. p. 426. ISBN 978-0-470-04212-0. Archived from the original on April 25, 2012.
  28. ^ McDonald, Marc; Musson, Robert; Smith, Ross (2007). The Practical Guide to Defect Prevention. Microsoft Press. p. 480. ISBN 978-0-7356-2253-1.
  29. ^ «Release Early, Release Often» Archived May 14, 2011, at the Wayback Machine, Eric S. Raymond, The Cathedral and the Bazaar
  30. ^ «Wide Open Source» Archived September 29, 2007, at the Wayback Machine, Elias Levy, SecurityFocus, April 17, 2000
  31. ^ Maurice Wilkes Quotes
  32. ^ «PolySpace Technologies history». christele.faure.pagesperso-orange.fr. Retrieved August 1, 2019.
  33. ^ Le Goues, Claire; Holtschulte, Neal; Smith, Edward K.; Brun, Yuriy; Devanbu, Premkumar; Forrest, Stephanie; Weimer, Westley (2015). «The ManyBugs and IntroClass Benchmarks for Automated Repair of C Programs». IEEE Transactions on Software Engineering. 41 (12): 1236–1256. doi:10.1109/TSE.2015.2454513. ISSN 0098-5589.
  34. ^ Just, René; Jalali, Darioush; Ernst, Michael D. (2014). «Defects4J: a database of existing faults to enable controlled testing studies for Java programs». Proceedings of the 2014 International Symposium on Software Testing and Analysis — ISSTA 2014. pp. 437–440. CiteSeerX 10.1.1.646.3086. doi:10.1145/2610384.2628055. ISBN 9781450326452. S2CID 12796895.
  35. ^ Allen, Mitch (May–June 2002). «Bug Tracking Basics: A beginner’s guide to reporting and tracking defects». Software Testing & Quality Engineering Magazine. Vol. 4, no. 3. pp. 20–24. Retrieved December 19, 2017.
  36. ^ Rex Black (2002). Managing The Testing Process (2Nd Ed.). Wiley India Pvt. Limited. p. 139. ISBN 9788126503131. Retrieved June 19, 2021.
  37. ^ Chris Vander Mey (August 24, 2012). Shipping Greatness — Practical Lessons on Building and Launching Outstanding Software, Learned on the Job at Google and Amazon. O’Reilly Media. pp. 79–81. ISBN 9781449336608.
  38. ^ Soleimani Neysiani, Behzad; Babamir, Seyed Morteza; Aritsugi, Masayoshi (October 1, 2020). «Efficient feature extraction model for validation performance improvement of duplicate bug report detection in software bug triage systems». Information and Software Technology. 126: 106344. doi:10.1016/j.infsof.2020.106344. S2CID 219733047.
  39. ^ «5.3. Anatomy of a Bug». bugzilla.org. Archived from the original on May 23, 2013.
  40. ^ Jones, Wilbur D. Jr., ed. (1989). «Show stopper». Glossary: defense acquisition acronyms and terms (4 ed.). Fort Belvoir, Virginia, USA: Department of Defense, Defense Systems Management College. p. 123. hdl:2027/mdp.39015061290758 – via Hathitrust.
  41. ^ a b Zachary, G. Pascal (1994). Show-stopper!: the breakneck race to create Windows NT and the next generation at Microsoft. New York: The Free Press. p. 158. ISBN 0029356717 – via archive.org.
  42. ^ «The Next Generation 1996 Lexicon A to Z: Slipstream Release». Next Generation. No. 15. March 1996. p. 41.
  43. ^ Carr, Nicholas (2018). «‘It’s Not a Bug, It’s a Feature.’ Trite—or Just Right?». wired.com.
  44. ^ Di Franco, Anthony; Guo, Hui; Cindy, Rubio-González. «A Comprehensive Study of Real-World Numerical Bug Characteristics» (PDF). Archived (PDF) from the original on October 9, 2022.
  45. ^ Kimbler, K. (1998). Feature Interactions in Telecommunications and Software Systems V. IOS Press. p. 8. ISBN 978-90-5199-431-5.
  46. ^ Syed, Mahbubur Rahman (July 1, 2001). Multimedia Networking: Technology, Management and Applications: Technology, Management and Applications. Idea Group Inc (IGI). p. 398. ISBN 978-1-59140-005-9.
  47. ^ Wu, Chwan-Hwa (John); Irwin, J. David (April 19, 2016). Introduction to Computer Networks and Cybersecurity. CRC Press. p. 500. ISBN 978-1-4665-7214-0.
  48. ^ RFC 1263: «TCP Extensions Considered Harmful» quote: «the time to distribute the new version of the protocol to all hosts can be quite long (forever in fact). … If there is the slightest incompatibly between old and new versions, chaos can result.»
  49. ^ Lientz, B. P.; Swanson, E. B.; Tompkins, G. E. (1978). «Characteristics of Application Software Maintenance». Communications of the ACM. 21 (6): 466–471. doi:10.1145/359511.359522. S2CID 14950091.
  50. ^ Amit, Idan; Feitelson, Dror G. (2020). «The Corrective Commit Probability Code Quality Metric». arXiv:2007.10912 [cs.SE].
  51. ^ An overview of the Software Engineering Laboratory (PDF) (Report). Maryland, USA: Goddard Space Flight Center, NASA. December 1, 1994. pp41–42 Figure 18; pp43–44 Figure 21. CR-189410; SEL-94-005. Archived (PDF) from the original on November 22, 2022. Retrieved November 22, 2022. (bibliography: An overview of the Software Engineering Laboratory)
  52. ^ a b Cobb, Richard H.; Mills, Harlan D. (1990). «Engineering software under statistical quality control». IEEE Software. 7 (6): 46. doi:10.1109/52.60601. ISSN 1937-4194. S2CID 538311 – via University of Tennessee – Harlan D. Mills Collection.
  53. ^ McConnell, Steven C. (1993). Code Complete. Redmond, Washington, USA: Microsoft Press. p. 611. ISBN 9781556154843 – via archive.org. (Cobb and Mills 1990)
  54. ^ Holzmann, Gerard (March 6, 2009). «Appendix D – Software Complexity» (PDF). In Dvorak, Daniel L. (ed.). NASA Study on Flight Software Complexity (Report). NASA. pdf frame 109/264. Appendix D p.2. Archived (PDF) from the original on March 8, 2022. Retrieved November 22, 2022. (under NASA Office of the Chief Engineer Technical Excellence Initiative)
  55. ^ Ullman, Ellen (2004). The Bug. Picador. ISBN 978-1-250-00249-5.

External links[edit]

  • «Common Weakness Enumeration» – an expert webpage focus on bugs, at NIST.gov
  • BUG type of Jim Gray – another Bug type
  • Picture of the «first computer bug» at the Wayback Machine (archived January 12, 2015)
  • «The First Computer Bug!» – an email from 1981 about Adm. Hopper’s bug
  • «Toward Understanding Compiler Bugs in GCC and LLVM». A 2016 study of bugs in compilers

В этой статье рассматривается важность тестирования и отладки приложений и сам процесс их выполнения. В нем представлен обзор различных типов используемых тестов и методов отладки, а также роли автоматизации в тестировании современных приложений. Кроме того, в статье рассматриваются проблемы, возникающие в процессе тестирования и отладки, и даются рекомендации о том, как их устранить и улучшить качество приложения. Наконец, кульминацией статьи является обсуждение лучших практик оптимизации циклов тестирования и отладки.

Что такое тестирование и отладка?

.

Что такое тестирование и отладка?

Тестирование и отладка являются неотъемлемой частью разработки программного обеспечения и приложений. Это процесс поиска и устранения ошибок в коде, чтобы программное обеспечение функционировало должным образом. Тестирование и отладка могут отнимать много времени, но в конечном счете это необходимо для обеспечения надлежащего функционирования программного обеспечения.

Тестирование

Тестирование — это процесс анализа программного обеспечения на предмет наличия ошибок. Это может включать как ручное тестирование, когда пользователь-человек взаимодействует с программным обеспечением, чтобы увидеть, ведет ли оно себя так, как ожидалось, так и автоматизированные тесты, когда программные средства используются для проверки кода на наличие ошибок.

Отладка

Отладка — это процесс выявления и исправления ошибок в программном обеспечении. Это может включать анализ кода, чтобы найти источник ошибки, а также внесение корректировок в код для устранения проблемы.

Виды тестирования

  • Модульное тестирование: Это процесс тестирования отдельных компонентов, составляющих код программного обеспечения, чтобы убедиться, что каждый компонент функционирует должным образом.
  • Интеграционное тестирование: Это процесс тестирования взаимодействия между различными компонентами кода, чтобы убедиться, что производительность и функциональность всего программного обеспечения функционируют должным образом.
  • Регрессионное тестирование: Это процесс тестирования программного обеспечения после внесения изменений, чтобы убедиться, что изменения не влияют на существующую функциональность.

Инструменты для тестирования и отладки

  • Инструменты статического анализа: Это инструменты, которые можно использовать для анализа кода без его фактического запуска, что может помочь быстро и легко выявить ошибки в коде.
  • Средства отладки: Это инструменты, которые позволяют разработчикам пошагово просматривать код строка за строкой, чтобы помочь выявить и исправить ошибки.
  • Средства автоматизации тестирования: Это инструменты, которые позволяют разработчикам легко создавать и выполнять автоматизированные тесты для своего кода.

Типы тестирования и отладки

.

Типы тестирования и отладки

Тестирование и отладка — два важных компонента жизненного цикла разработки программного обеспечения. Тестирование помогает выявить потенциальные дефекты программного обеспечения. Отладка помогает выявлять и устранять ошибки в системе. Важно понимать различные типы тестирования и отладки, чтобы успешно создавать качественное программное обеспечение. Ниже приведено описание различных типов тестирования и отладки.

Виды тестирования

  • Модульное тестирование — Модульное тестирование включает в себя тестирование отдельных компонентов программного обеспечения, чтобы убедиться, что они корректно работают изолированно от других компонентов. Модульное тестирование, как правило, является первым типом тестирования, выполняемым для любого программного приложения.
  • Функциональное тестирование — Функциональное тестирование — это тип тестирования, который оценивает, как функционирует программное обеспечение при воздействии определенных входных данных и условий. Это помогает выявлять ошибки программного обеспечения и потенциальные дефекты, которые могут повлиять на функционирование программного обеспечения.
  • Регрессионное тестирование — Регрессионное тестирование — это тип тестирования, который помогает гарантировать, что любые модификации или обновления программного обеспечения случайно не нарушат существующие функции программного обеспечения. Этот тип тестирования проводится периодически по мере того, как программное обеспечение меняется или эволюционирует с течением времени.
  • Тестирование производительности — Тестирование производительности — это тип тестирования, который оценивает производительность программного обеспечения с точки зрения скорости, стабильности, масштабируемости и других характеристик. Этот тип тестирования помогает выявить потенциальные узкие места в производительности и оптимизировать производительность программного обеспечения.
  • Юзабилити-тестирование — это вид тестирования, в ходе которого пользователей просят выполнить определенные задачи, чтобы оценить удобство использования программного обеспечения. Этот тип тестирования помогает выявить любые проблемы с удобством использования до выпуска и помогает гарантировать, что программное обеспечение максимально удобно для конечных пользователей.
  • Тестирование безопасности — Тестирование безопасности — это тип тестирования, который используется для выявления потенциальных уязвимостей в программном обеспечении. Этот тип тестирования особенно важен для того, чтобы убедиться, что программное обеспечение максимально защищено от внешних угроз, таких как хакеры.

Типы отладки

  • Статическая отладка — Статическая отладка — это тип отладки, который включает в себя анализ кода без фактического запуска программного обеспечения. Этот тип отладки помогает выявить потенциальные ошибки, такие как синтаксические и логические ошибки в коде.
  • Динамическая отладка — Динамическая отладка — это тип отладки, который включает в себя запуск кода и мониторинг поведения программного обеспечения во время его выполнения. Этот тип отладки помогает выявлять и устранять ошибки при фактическом выполнении кода.
  • Интеграционная отладка — Интеграционная отладка — это тип отладки, который включает в себя тестирование программного обеспечения в целом. Этот тип отладки помогает выявить потенциальные ошибки, которые могут возникнуть из-за взаимодействия различных частей системы.
  • Отладка памяти — Отладка памяти — это тип отладки, который включает в себя тестирование программного обеспечения на наличие любых утечек памяти или ошибок, связанных с использованием памяти. Этот тип отладки помогает выявить любые проблемы, которые могут возникнуть из-за неправильного использования системной памяти.

Подготовка к процессу тестирования и отладки

Подготовительный этап Информация
Определите требования Разработчикам следует потратить время на точное определение требований к процессу тестирования и отладки. Это гарантирует проведение правильных тестов для выявления ошибок и других системных дефектов.
Создайте план тестирования Следует составить план тестирования, чтобы обеспечить четкое указание на то, что должно быть протестировано, как это будет тестироваться и как результаты будут документированы.
Настройка среды Важно настроить среду для успешного тестирования и отладки. Это включает в себя обеспечение доступности необходимых ресурсов, таких как аппаратное и программное обеспечение, а также надлежащих сетевых подключений.

Создание и использование тестовых примеров

Процесс тестирования и отладки приложений.

Создание и использование тестовых примеров

Тестовые примеры являются важной частью разработки программного обеспечения. Они являются основой для определения успеха или неудачи продукта.

Создание и использование тестовых примеров может быть сложной задачей, но это ценная часть процесса разработки программного обеспечения. В этой статье будут описаны шаги, позволяющие приступить к созданию и использованию тестовых примеров.

Шаги для начала

  1. Определите назначение вашего продукта: Будь то приложение, веб-сайт и т.д., важно определить назначение продукта, чтобы создавать эффективные тестовые примеры.
  2. Определите целевую аудиторию: Понимание целевой аудитории вашего продукта поможет определить, какие тестовые примеры следует создать.
  3. Определите объем тестирования: решите, какой тип тестов вы будете использовать, в каких средах будет тестироваться продукт и какие функциональные возможности будут тестироваться.
  4. Проанализируйте продукт и определите, как лучше всего поступить: определите типы тестов, которые необходимо выполнить, и спланируйте порядок, в котором они должны выполняться.
  5. Создайте тестовые наборы: Создайте тестовые наборы, которые будут охватывать все функции, сценарии и области продукта.
  6. Запустите тестовые наборы: Выполните тестовые наборы и проверьте результаты на соответствие ожидаемым базовым показателям.
  7. Исправьте любые ошибки: Если будут обнаружены какие-либо недочеты, исправьте их и повторите тестирование до тех пор, пока все неполадки не будут устранены.
  8. Следите за результатами: Как только продукт будет выпущен, следите за производительностью и отслеживайте данные об использовании.

Создание и использование тестовых наборов — важнейшая часть разработки программного обеспечения. Следуя описанным выше шагам, вы можете убедиться, что ваш продукт тщательно протестирован перед выпуском.

Автоматизированное тестирование и отладка

.

Автоматизированное тестирование и отладка

Автоматизированное тестирование и отладка стали неотъемлемой частью процесса разработки программного обеспечения. Этот метод используется для поиска ошибок в программе и более эффективного и точного тестирования ее функциональности. Он использовался многими командами разработчиков программного обеспечения для непрерывной интеграции и доставки.

Выгоды

  • Снижает затраты: Автоматизированное тестирование и отладка снижают затраты на разработку, увеличивают охват и сокращают время вывода на рынок.
  • Улучшает качество: Автоматизированные тесты повышают надежность приложения и обеспечивают чистоту кода и отсутствие ошибок.
  • Повышение производительности: Автоматизированные тесты означают, что можно пропустить утомительные этапы ручного тестирования, что значительно экономит время и ресурсы.

Методы

  • Модульное тестирование: Это включает в себя тестирование базовых блоков кода и гарантирует, что все отдельные блоки кода работают должным образом и в соответствии с ожиданиями.
  • Функциональное/ интеграционное тестирование: С помощью этого метода проверяются различия между функциональностью, ожидаемой при разработке программного обеспечения, и фактическим написанным кодом. Это также включает в себя тестирование различных пользовательских взаимодействий.
  • Тестирование процесса: Используется для проверки ошибок, которые могут возникнуть в процессе запуска программы. Он проверяет наличие условий, которые могут привести к ошибкам в приложении.
  • Тестирование производительности: Это включает в себя тестирование различных сценариев применения в условиях стресса и нагрузки. Цель состоит в том, чтобы проверить, может ли приложение масштабироваться и быстро реагировать в определенной ситуации.
  • Тестирование безопасности/проникновения: Это включает в себя проверку на наличие уязвимостей в коде и оценку безопасности приложения.

Вывод

Автоматизированное тестирование и отладка являются неотъемлемой частью современного процесса разработки программного обеспечения. Он использовался для экономии времени и денег за счет обнаружения ошибок на ранней стадии разработки и обеспечения эффективности кода без ошибок. Понимая различные доступные методы, можно легко внедрить автоматизированное тестирование в процесс разработки программного обеспечения.

Отладка с использованием различных методов

Методы отладки Описание Выгоды
Инструкции для печати Вставка инструкций print для печати значений определенных переменных в определенных точках кода. Это простой и эффективный способ выявить причину ошибки.
Пошаговое выполнение кода Просматривая код построчно и проверяя каждую переменную и выходные данные по мере их выполнения. Это помогает выявлять мелкие неполадки и позволяет детально проверять каждую операцию.
Точки останова Устанавливаем точку останова в строке, где предположительно произошла ошибка, и просматриваем все переменные до этой точки. Это помогает быстро найти точную строку в коде, которая вызывает проблему.

Регрессионное тестирование и отладка

.

Регрессионное тестирование и отладка

Регрессионное тестирование — это процесс повторного выполнения тестов в программе, чтобы убедиться, что изменения не приводят к возникновению новых проблем. Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в программе. Оба этих процесса используются при разработке программного обеспечения для обеспечения того, чтобы программное обеспечение функционировало должным образом.

Регрессионное тестирование

Регрессионное тестирование проводится для выявления любых нежелательных изменений, которые были внесены в программу. Обычно это делается после добавления в программу новых функций или исправлений ошибок. Регрессионное тестирование может выполняться вручную или автоматически и может состоять из модульных тестов, интеграционных тестов, функциональных тестов и других типов тестов.

Типы регрессионных тестов

  • Модульные тесты
    • Модульные тесты используются для выделения и тестирования отдельных компонентов или блоков программы. Обычно они пишутся разработчиком по мере написания программы и используются для выявления любых ошибок в коде.
  • Интеграционные тесты
    • Интеграционные тесты используются для проверки того, как различные компоненты программы взаимодействуют друг с другом. Обычно они включают в себя несколько классов или функций в компоненте или модуле, который необходимо протестировать.
  • Функциональные тесты
    • Функциональные тесты используются для проверки функциональности программы в целом. Обычно они пишутся командой разработчиков и используются для проверки того, что программа работает так, как задумано.

Отладка

Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в программе. Это может быть сделано вручную, с помощью отладчика, или автоматически, с помощью обработки исключений и ведения журнала. Отладчики обычно используются для выявления ошибок в коде, таких как логические ошибки, и для создания трассировки выполнения программы, чтобы помочь определить, где возникает проблема. Обработка исключений и ведение журнала могут использоваться для выявления ошибок на ранних стадиях процесса разработки.

Вывод

Регрессионное тестирование и отладка являются важными составляющими процесса разработки программного обеспечения. Регрессионное тестирование используется для того, чтобы убедиться, что изменения не приводят к возникновению каких-либо новых проблем, а отладка используется для выявления и исправления ошибок в программе. Оба процесса необходимы для обеспечения правильного и надежного функционирования программы.

Тестирование и отладка безопасности

Процесс тестирования и отладки приложений.

Тестирование и отладка безопасности

Тестирование и отладка безопасности — это процесс проверки соответствия компьютерной системы или приложения стандартам безопасности для защиты конфиденциальных данных и предотвращения вредоносных атак. Тестирование и отладка безопасности — важная часть разработки программного обеспечения, гарантирующая, что система построена надежно и правильно.

При тестировании безопасности тестировщики анализируют код, дизайн и архитектуру системы на наличие уязвимостей, которые могут быть использованы для получения несанкционированного доступа или эксплуатации данных. Они ищут слабые места в системе и тестируют приложения, чтобы выявить ключевые проблемные области безопасности. Это позволяет им выявлять потенциальные угрозы безопасности и предпринимать соответствующие шаги для их устранения.

Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в программе. Он используется для проверки корректности исходного кода программы, определения точного источника ошибок и устранения ошибок в кодировании. Цель состоит в том, чтобы создать программу, которая не содержит ошибок и работает так, как ожидалось.

Разница между тестированием безопасности и отладкой

Оба процесса тестирования и отладки безопасности включают в себя проверку программного обеспечения и систем на наличие любых уязвимостей и изъянов. Однако у них разные цели и задачки:

  • Тестирование безопасности — это упреждающий подход к выявлению и устранению уязвимостей в системе безопасности до того, как ими смогут воспользоваться потенциальные злоумышленники.
  • Отладка — это реактивный подход к выявлению и исправлению ошибок в существующем коде после того, как они были обнаружены пользователем или другими средствами.

Преимущества тестирования и отладки безопасности

  • Выявляет системные недостатки до того, как ими смогут воспользоваться потенциальные злоумышленники.
  • Предотвращает потерю данных и обеспечивает целостность системы.
  • Повышает доверие и понимание производительности программного обеспечения или системы.
  • Гарантирует, что система построена надежно и правильно.
  • Обеспечивает эффективное и своевременное исправление любых ошибок или уязвимостей.

Вывод

Тестирование и отладка безопасности являются важными процессами в разработке программного обеспечения и систем. Тестирование безопасности — это упреждающий подход к выявлению и устранению уязвимостей в системе безопасности до того, как ими смогут воспользоваться потенциальные злоумышленники. Отладка — это реактивный подход к выявлению и исправлению ошибок в существующем коде после того, как они были обнаружены пользователем или другими средствами. В совокупности эти процессы помогают обеспечить надежную и правильную сборку программного обеспечения и систем.

Тестирование производительности и отладка

Тема Описание Инструменты
Тестирование производительности Тестирование производительности используется для оценки скорости, масштабируемости и стабильности системы или приложения. Это тестирование гарантирует, что программное обеспечение обеспечивает приемлемый уровень производительности при заданном наборе входных данных. JMeter, Apache Benchmark, WebLOAD
Отладка Отладка — это процесс поиска и устранения дефектов или проблем в компьютерной программе, которые препятствуют корректной работе программы. Это критический фактор для обеспечения надежной работы программы. Firebug, Chrome DevTools, Fiddler
Автоматизированное тестирование Автоматизированное тестирование — это процесс использования специального программного обеспечения для контроля выполнения тестов и сравнения фактических результатов с ожидаемыми или желаемыми результатами. Автоматизированное тестирование может улучшить охват тестированием и быстро выявить потенциальные проблемы. Selenium, TestComplete, Sahi Pro

Завершение и сопровождение процесса тестирования и отладки

«Тестирование и отладка — это процесс изучения всех аспектов кода в надежде, что ничего не было упущено из виду». — Николай Шилов, российский разработчик программного обеспечения

Завершение и сопровождение процесса тестирования и отладки

Процесс тестирования и отладки является неотъемлемой частью инженерного проекта. Она включает в себя валидацию и верификацию конструкции на протяжении всего жизненного цикла продукта и/или системы. Чтобы обеспечить успешное тестирование и отладку, необходимо выполнить несколько шагов, прежде чем этот процесс может быть завершен.

Этапы завершения и сопровождения процесса тестирования и отладки:

  1. Планирование:Первым шагом в завершении и поддержании процесса тестирования и отладки является создание плана.
  2. Этот план должен включать программные или аппаратные компоненты и шаги, необходимые для обеспечения успешного завершения процесса тестирования и отладки.

  3. устанавливать:Следующим шагом является настройка тестовой среды.
  4. Это включает в себя создание необходимых аппаратных и программных компонентов, необходимых для запуска теста. Это может включать в себя настройку программного обеспечения для тестирования, конфигурирование аппаратных компонентов и получение необходимых ресурсов.

  5. Выполнение теста:Как только тестовая среда настроена, следующим шагом является выполнение тестов.
  6. Это будет включать в себя запуск программных или аппаратных компонентов с помощью процессов тестирования и отладки для выявления дефектов или аномалий.

  7. Исправление ошибок:Как только тесты выполнены, следующим шагом является исправление выявленных ошибок в коде или системе.
  8. Это потребует отладки кода для выявления основной причины дефекта или проблемы.

  9. Обзор:После того, как ошибки будут исправлены, следующим шагом будет просмотр результатов тестирования.
  10. Этот процесс включает в себя тщательную проверку результатов тестирования, чтобы убедиться, что программное обеспечение или аппаратное обеспечение соответствует требованиям.

  11. Поддержание среды отладки и тестирования:Наконец, следует поддерживать среду тестирования и отладки.
  12. Это включает в себя периодическую проверку того, что тестовая среда обновлена и что результаты являются точными. Этому процессу следует следовать, чтобы обеспечить успешное завершение процесса тестирования и отладки.

Основные вопросы по теме «Тестирование и отладка»

Неэффективное планирование тестирования

Тестирование и отладка приложений становятся затруднительными, если заблаговременно не созданы надлежащее планирование тестирования и тестовые сценарии. Планы тестирования обеспечивают ориентир и руководство для процесса тестирования.

Недостаточные навыки

Когда разработчикам не хватает необходимых навыков или знаний для использования правильных инструментов тестирования, может быть трудно полностью выявить и устранить проблемы. Процессы тестирования и отладки усложняются, когда отсутствуют необходимые навыки.

Проблемы с производительностью

Проблемы с производительностью могут возникать в приложениях из-за неадекватных стратегий тестирования или плохо написанного кода. Без соответствующих инструментов и стратегий может быть трудно выявить и устранить узкие места, влияющие на производительность приложения.

Неадекватное тестирование

Неспособность должным образом протестировать приложение может привести к ошибкам, которые может быть трудно исправить. Без надлежащего тестирования проблемы приложения, скорее всего, останутся незамеченными до тех пор, пока они не дойдут до конечного пользователя.

Что такое тестирование и отладка в веб-разработке?

Тестирование и отладка — это процесс обеспечения корректного функционирования приложения. На этапе тестирования разработчики оценивают код на наличие ошибок. В процессе отладки разработчик пытается выявить проблемы и устранить их.

Какие методы используются при отладке приложений?

Некоторыми популярными методами отладки приложений являются трассировочная отладка, пошаговая отладка и проверка кода. Отладка трассировки включает в себя использование точек останова для приостановки выполнения, чтобы отследить выполнение программы. Пошаговая отладка включает в себя систематический просмотр каждой строки кода, чтобы помочь выявить проблемы. Проверка кода — это процесс ручного просмотра кода, который может помочь выявить ошибки или потенциальные баги.

Как тестируются приложения для обеспечения качества?

Приложения тестируются, чтобы убедиться в том, что они соответствуют желаемым стандартам качества. В процессе тестирования используются различные методы тестирования, чтобы оценить программное обеспечение в соответствии с этими критериями. Распространенные методы включают модульное тестирование, приемочное тестирование, нагрузочное тестирование, регрессионное тестирование и интеграционное тестирование.

Тестирование и отладка приложений является неотъемлемой частью процесса разработки и ключевым элементом в создании надежного программного обеспечения, не допускающего ошибок. В последние годы процесс тестирования и отладки приложений претерпел быстрые изменения в связи с достижениями в области стека технологий и появлением новых методов и инструментов разработки. Сегодня процессы тестирования и отладки включают в себя тщательное тестирование, чтобы гарантировать, что приложения работают в соответствии с их требованиями. Автоматизированное тестирование и автоматизация тестирования становятся все более популярными благодаря их полезности при обнаружении ошибок. Кроме того, команды разработчиков используют инструменты на основе искусственного интеллекта для сравнительного анализа и прогнозной аналитики, чтобы оптимизировать свои конвейеры тестирования и отладки. В ближайшие годы мы можем ожидать, что тестирование и отладка программных приложений станут более эффективными и надежными благодаря использованию возможностей искусственного интеллекта (ИИ), машинного обучения (ML) и обработки естественного языка (NLP). Кроме того, облачные инструменты и приложения для тестирования и отладки, вероятно, станут еще более доступными для разработчиков. Наконец, ожидается, что тестирование безопасности станет еще более строгим, как с помощью законодательства, так и технологий, поскольку организации уделяют приоритетное внимание безопасности цифровых активов.

Список используемой литературы:

Книга Автор Описание
Тестирование и отладка программного обеспечения Раджив К. Гупта Эта книга представляет собой введение в основы тестирования и отладки приложений. Она написана для того, чтобы помочь читателям получить представление о методах и приемах, доступных для тестирования приложений и отладки ошибок в самых разнообразных программных системах.
Тестирование, отладка и техническое обслуживание программных систем Эктор Дж. Левеск В этой книге представлен обзор различных подходов к тестированию, отладке и сопровождению программного обеспечения. В нем рассматриваются методы прогнозирования и обнаружения всех типов программных ошибок, стратегии отладки, методы обслуживания программных систем, а также подходы к метрикам и оценке производительности.
Методы тестирования: Введение для специалистов по тестированию программного обеспечения Билл против Хетцеля Эта книга содержит введение и обзор основ тестирования программного обеспечения. Она начинается с введения в основные концепции тестирования и продолжается изучением различных методов тестирования, таких как модульное тестирование, системное тестирование, интеграционное тестирование, тестирование производительности, тестирование удобства использования, тестирование безопасности и автоматизация тестирования.
Процесс тестирования программного обеспечения: принципы, практика и методы Макс Канат-Александр Эта книга содержит всесторонний обзор принципов и практик тестирования программного обеспечения. В нем рассматривается весь процесс тестирования программного обеспечения, от планирования тестирования до его выполнения, и охватывается широкий круг тем, включая разработку тестов, автоматизацию тестирования и сортировку ошибок.
Отладка: 9 незаменимых правил для поиска даже самых неуловимых программных и аппаратных неполадок Дэвид Аганс Эта книга содержит обзор основных навыков и техник поиска и исправления ошибок в программном обеспечении и аппаратных средствах. В нем рассматриваются методы от базовых до продвинутых и знакомятся с различными инструментами отладки и стратегиями решения различных типов сложных проблем.

6

Как уже упоминалось, программные сбои — результат неправильной работы программного обеспечения, а это означает, что от них всегда можно избавиться, причем разными путями.

Какого-то единого или универсального способа избавления от программных сбоев нет и быть не может, поскольку разнообразие этих сбоев ничем не ограничено: чем сложнее программа и используемые устройства, тем сложнее и разнообразнее сбои.

Тем не менее попробовать избавиться от сбоев можно выполнением некоторых действий в такой последовательности.

  • Анализ журнала событий. Любые события, несущие важные сведения, в том числе и ошибки программ, фиксируются в специальном системном журнале событий, который пользователь всегда может просмотреть и проанализировать. Чтобы получить к нему доступ, щелкните правой кнопкой мыши на значке Компьютер и в появившемся меню выберите пункт Управление. Далее откроется окно, в левой части которого необходимо раскрыть ветвь дерева Просмотр событий ► Журналы Windows. Все события отсортированы и разделены на пять групп, названия которых говорят сами за себя. Отследив порядок появления интересующего вас сбоя, можно вычислить его причину, а затем воспользоваться соответствующим способом его устранения.
  • Исправление системного реестра. Чем сложнее программа, тем больше вероятность, что она активно работает с реестром: сохраняет в нем нужные ей данные, а также использует их для своей инициализации и работы. Поэтому, если какая-то из программ «случайно» произвела некорректные изменения в той части реестра, в которой хранились нужные для первой программы данные, это может стать причиной ее неработоспособности или появления непонятных ошибок. Выход из ситуации — запуск специализированной утилиты, которая устранит все ошибки в реестре.
  • Замена драйвера. Немалую часть программных сбоев способны вызвать устаревшие драйверы устройств либо драйверы, которые пытаются расширить стандартную функциональность устройства, например включив возможность разгона видеокарты путем разблокировки механизма управления частотами. Если оборудование довольно новое, «правильный» драйвер всегда можно скачать с веб-сайта производителя этого оборудования.
  • Переустановка программы. Вычислив источник появления программного сбоя, то есть программу, которая его инициирует, можно попробовать ее переустановить. Это действие способно дать эффект, особенно если программа долго работала без сбоев и проблемы начались лишь недавно. Если же программа сбоит постоянно, лучше отказаться от ее использования либо найти ее новую версию или альтернативу.
  • Апгрейд программы. Программа, написанная для работы в операционной системе Windows ХР или даже Windows 98, изначально не подготовлена к работе в Windows 7/8. Поэтому, даже если запуск программы не был отвергнут системой из-за несовместимости, ее правильное функционирование будет под вопросом. Если причина именно в этом, лучшим решением будет переход на более новую версию программы либо замена ее альтернативным по функцио-нальности приложением.
  • Запуск в режиме совместимости. Если вы перешли на операционную систему Windows 7/8, но по какой-то причине не можете купить другую версию программы, которая успешно работала в Windows ХР, а в новой системе отказывается это делать или функционирует со сбоями, можно попробовать запускать ее в специальном режиме. Так, начиная с версии Windows 7, операционная система позволяет запускать программу в режиме совместимости с более ранними операционными системами, вплоть до Windows 95, хотя полной совместимости добиться невозможно. Чтобы выбрать режим совместимости, щелкните правой кнопкой мыши на ярлыке с программой, перейдите на вкладку Совместимость и выберите из списка нужную позицию.
  • Изменение прав доступа. Часто программные сбои и разного рода ошибки возникают в процессе работы программ в составе сети с доменом, когда у пользователя имеется самый простой набор прав доступа к ресурсам компьютера и сети. Большая часть программ, особенно непрофессионального уровня, не рассчитаны на подобное стечение обстоятельств и требуют максимального доступа к ресурсам. Выходом из этой ситуации является расширение прав доступа, например перевод пользователя в группу Опытные пользователи. Это может сделать только администратор сети или человек, знающий пароль администратора сети или локального администратора. Иногда Windows преднамеренно блокирует доступ к системному разделу диска, особенно к его корневой структуре. В этом случае в качестве рабочей папки программы можно использовать папку в любом другом, несистемном разделе диска.
  • Перезапуск программы. Да, как ни странно, но закрытие программы с последующим ее открытием может устранить возникшую проблему. Например, при просмотре интернет-страниц, особенно активно использующих flash-технологии, браузер Internet Explorer (до 8-й версии программы) может настолько раздуть файл подкачки, что это будет мешать не только его работе, но и функционированию остальных запущенных программ.

В этом случае можно закрыть браузер и открыть его снова — должно помочь. Если же программа не реагирует на любые действия, в том числе на нажатия кнопки закрытия окна, следует открыть Диспетчер задач, найти проблемное приложение в списке программ на вкладке Процессы и нажать кнопку Завершить процесс, тем самым принудительно выгрузив его из памяти и освободив все ресурсы, которые программа на себя перетянула. К сожалению, другие интернет-браузеры также страдают подобным поведением, хотя и в меньшей степени.

Это далеко не полный список способов обнаружения и устранения причины, а следовательно, и самого программного сбоя. Решение той или иной проблемы часто возникает само собой, поскольку многие программы сами предлагают такие пути решения. Кроме того, элементарное закрытие и открытие программы также способно помочь. Не стоит забывать и об Интернете: форумные сообщества и просто любители пообщаться обязательно помогут решить возникшую проблему.
 

Библиографическое описание:


Пивоваров, Д. О. Отладка и тестирование программного обеспечения / Д. О. Пивоваров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 25 (420). — С. 14-15. — URL: https://moluch.ru/archive/420/93470/ (дата обращения: 28.06.2023).




В статье описываются способы отладки и тестирования программного обеспечения.



Ключевые слова:



программное обеспечение, тестирование, функциональное тестирование, тип тестирования.

Отладка — это процесс поиска ошибок, т. е. ошибок в программном обеспечении или приложении, и их исправления. Любое программное обеспечение или продукт, который разрабатывается, проходит через различные этапы — тестирование, устранение неполадок, обслуживание в другой среде. Эти программные продукты содержат некоторые ошибки. Эти ошибки должны быть устранены из программного обеспечения. Отладка — это не что иное, как процесс, который многие тестировщики программного обеспечения использовали для поиска и устранения этих ошибок. Отладка — это поиск ошибок, их анализ и исправление. Этот процесс происходит, когда программное обеспечение дает сбой из-за некоторых ошибок или программное обеспечение выполняет нежелательные действия. Отладка выглядит просто, но это сложная задача, поскольку необходимо исправлять все ошибки на каждом этапе отладки [2].

Процесс отладки состоит из нескольких этапов:

– определение ошибки;

– определение местонахождения ошибки;

– анализ ошибки;

– автоматизация тестирования;

– покрытие ущерба.

Выявление ошибок на ранней стадии может сэкономить много времени. Если допускается ошибка при выявлении ошибки, это приведет к большим потерям времени. Определение правильной ошибки — это импорт, чтобы сэкономить время и избежать ошибок на стороне пользователя.

После выявления ошибки необходимо определить точное местоположение в коде, где происходит ошибка. Определение точного местоположения, которое приводит к ошибке, может помочь решить проблему быстрее.

На следующем этапе отладки нужно использовать соответствующий подход для анализа ошибки. Это поможет понять проблему. Этот этап очень важен, так как решение одной ошибки может привести к другой ошибке.

После того, как выявленная ошибка была проанализирована, необходимо сосредоточиться на других ошибках программного обеспечения. Этот процесс включает в себя автоматизацию тестирования, когда требуется написать тестовые примеры через тестовую среду.

На последнем этапе необходимо выполнить модульное тестирование всего кода, в котором вносятся изменения. Если не все тестовые примеры проходят тестирование, следует решить тестовый пример, который не прошел тест.

Ниже приведен список преимуществ отладки:

– экономия времени;

– создание отчетов об ошибках;

– простая интерпретация.

Для выявления и исправления ошибок использовались различные инструменты, отладочные средства — это программное обеспечение, которое используется для тестирования и отладки других программ. На рынке доступно множество инструментов отладки с открытым исходным кодом.

Существуют различные стратегии отладки:

– стратегия обучения;

– опыт;

– форвардный анализ;

– обратный анализ.

Перед обнаружением ошибки в программном обеспечении или продукте очень важно изучить его очень тщательно. Потому что без каких-либо знаний сложно найти ошибки. В этом заключается стратегия обучения.

Предыдущий опыт может помочь найти похожие типы ошибок, а также решение для устранения ошибок.

Прямой анализ программ включает в себя отслеживание программ вперед с использованием операторов печати или точек останова в разных точках. Это больше касается места, где получены неправильные результаты.

Обратный анализ программы включает в себя отслеживание программы назад от места, где происходят ошибки, чтобы идентифицировать область неисправного кода.

Тестирование — немаловажная часть разработки ПО, так как от него зависит, будут ли возникать ошибки в работе программы. Поэтому необходимо рассмотреть доступные варианты средств тестирования и выбрать подходящие.

Типы тестирования, зависящие от объекта тестирования:

– модульное/unit-тестирование — проверка корректной работы отдельных модулей;

– интеграционное тестирование — проверка взаимодействия между несколькими модулями;

– системное — проверка работы программного обеспечения целиком;

– приемное — оценка соответствия требованиям, указанным в техническом задании.

Все эти типы необходимы и используются в тестировании ПМ ОО.

В зависимости от цели тестирование делится на два типа: функциональное и нефункциональное. Функциональное тестирование направлено на проверку реализуемости функциональных требований. Такие тесты могут проводиться на всех уровнях тестирования. Преимуществом этого типа тестирования является имитация фактического пользования программой.

Нефункциональное тестирование — это тип тестирования программного обеспечения для проверки нефункциональных аспектов программного приложения: производительность, удобство использования, надежность и т. д. Он предназначен для проверки готовности системы по нефункциональным параметрам, которые никогда не учитываются при функциональном тестировании. Нефункциональное тестирование включает в себя:

– тестирование производительности — работа ПОпод сильной нагрузкой;

– тестирование пользовательского интерфейса — удобство пользователя при взаимодействии с разными параметрами интерфейса;

– тестирование UX — правильность логики использования;

– тестирование защищенности — определение безопасности ПО;

– инсталляционное тестирование — поиск возникновения проблем при установке;

– тестирование совместимости — тестирование работы ПО в определенном окружении;

– тестирование надежности — работа программы при длительной нагрузке;

– тестирование локализации — оценка правильности версии.

В зависимости от доступа к коду программы при тестировании различают:

– тестирование белого ящика;

– тестирование черного ящика;

– тестирование серого ящика.

Главная цель тестирования белого ящика — проверка кода, тестирование внутренней структуры и дизайна. Эта стратегия предполагает поиск и улучшение таких случаев как:

– нерабочие и неоптимизированные участки кода;

– безопасность;

– ввод данных;

– условные процессы;

– неправильная работа объектов;

– некорректное отображение информации.

Основным подходом в этой стратегии является анализ кода программы.

Во время тестирования черного ящика тестировщик не знает, что за программу он тестирует. Как правило, этот метод используется для функционального тестирования по техническому заданию.

Стратегия серого ящика — это комбинация подходов белого и черного ящиков. Суть этого подхода — найти все проблемы функционирования и ошибки в коде.

Литература:

  1. Гленфорд Майерс. Тестирование программного обеспечения. Базовый курс / Майерс Гленфорд, Баджетт Том, Сандлер Кори. — 3-е изд., 2022. — 298 c. — Текст: непосредственный.
  2. Отладка (debugging): что это. — Текст: электронный // Skillfactory: [сайт]. — URL: https://blog.skillfactory.ru/glossary/otladka-debugging/ (дата обращения: 22.06.2022).

Основные термины (генерируются автоматически): программное обеспечение, ошибка, тестирование, тип тестирования, функциональное тестирование, черный ящик, белый ящик, нефункциональное тестирование, серый ящик, техническое задание.

  • Устранение ошибок перевод на английский
  • Устранение ошибки mbr error
  • Устранение ошибок на флешке программа
  • Устранение ошибки kernel data inpage error
  • Устранение ошибок на диске для выполнения может потребоваться более одного часа windows 7