Устойчивость к ошибкам

Блоки восстановления.

Основное допущение программирования, устойчивого к программным ошибкам, заключается в том, что как бы хорошо ни была спроектирована и реализована программа, в ней обязательно будет содержаться несколько остаточных ошибок. А раз так, то модули программы, которые могут дать сбой, должны иметь «резервный запас». С этой целью модуль проектируется в виде блоков восстановления. Каждый блок восстановления содержит пропускной тест и один или несколько вариантов реализации. Основной вариант инициируется при вызове блока восстановления, и когда его выполнение завершается, происходит проверка значения пропускного теста. Если он дает «истину», то считается, что выполнение блока восстановления успешно завершено. Если же тест дает «ложь», то инициируется другой вариант, за которым следует определение значения пропускного теста и т. д., и так до успешного выполнения блока восстановления. Если же ни один вариант не прошел пропускного теста, то блок восстановления рассматривается как ошибочный и начинается исполнение другого варианта вызываемого модуля.

Применяется также и другой технический прием. Программистами разработаны (часто независимо) несколько различных сегментов программы, каждый из которых предназначен для выполнения одной функции. Программа строится из этих сегментов. Первый сегмент, называемый первичным, выполняется первым. За ним следует приемочное испытание результата вычислений первого сегмента. Если испытание прошло успешно, то результат принимается и передается к последующим частям системы. Если испытание было неудачным, любые побочные эффекты первого сегмента сбрасываются, и выполняется второй сегмент, называемый первым альтернативным. За ним тоже следует приемочное испытание, результаты которого рассматриваются так же, как в первом случае. Если необходимо, могут быть реализованы другие альтернативные приемы.

Приведенный способ парирования остаточных ошибок в программе путем проектирования модуля в виде блока восстановления требует порой неоправданных усилий, связанных с проектированием нескольких блоков восстановления, каждый из которых содержит пропускной тест и один или несколько вариантов реализации.

В целях практического обеспечения функционирования программной системы при наличии в ней ошибок разработана группа методов, которая разбивается на четыре подгруппы:

• • методы динамической избыточности;
• • методы отступления;
• • методы изоляции ошибок;
• • методы введения алгоритмической избыточности.