Тестування, моніторинг та діагностика
курсова робота з інформатики
ЗМІСТ
Вступ
Застосування методів і засобів контролю обчислювальних пристроїв і систем дає змогу визначити, чи придатний об'єкт контролю для подальшого використання за основним призначенням. У разі непридатності використання за основним призначенням його вважають несправним. Для переведення об'єкта з несправного стану у справний необхідно знайти місце і причину прояву несправності, а також усунути її. Вивчення процесів виявлення несправностей, знаходження місця і причини їх прояву належать до галузі технічної діагностики.
У найширшому розумінні поняття «діагностика» вивчає методи і засоби визначення стану об'єктів будь-якої природи. Так, у медицині таким об'єктом є людина, а в техніці – вироби.
Технічна діагностика – галузь знань, що досліджує стани ОД і розробляє методи їх розпізнавання, визначає принципи проектування та організації пристроїв і систем технічного діагностування.
Предметом технічної діагностики є стан будь-яких технічних об'єктів. Їх називають об'єктами діагностування (ОД).
Перевірка працездатності та пошук несправностей у процесі визначення стану ОД є найменш упорядкованими роботами. Якість їх виконання істотно залежить від індивідуальних здібностей людини-оператора і засобів, за допомогою яких вона виконує ці роботи. Процес визначення стану ОД і є технічною діагностикою. Вона розв'язує такі основні завдання:
1) перевірка працездатності ОД. Якщо показники задовільні, переходять до використання пристрою або системи за призначенням, якщо ні – до аналізу їх стану;
2) пошук несправних компонентів і елементів ОД, у результаті якого необхідно їх знайти, а також вказати їхні дефекти (несправності) або причини відмови;
3) прогнозування стану об'єкта на чітко визначений час, коли відомий закон поступової зміни параметрів ОД. Їх зміна призведе до того, що пристрій або система не зможе виконувати своїх функцій у майбутньому.
Ці завдання технічної діагностики пов'язані з розпізнаванням технічного стану пристроїв і систем.
Технічний стан об'єкта – стан, який характеризують у певний момент часу за певних умов зовнішнього середовища значення параметрів, установлених технічною документацією на об'єкт.
Обчислювальні пристрої і системи можуть перебувати у справному або несправному стані. Несправних станів може бути безліч, справний – тільки один.
При вмиканні обчислювальної системи перевіряють працездатність одного чи кількох блоків (модулів), що підключаються. Якщо результат позитивний, підключають наступні. Якщо це відбувається на всіх етапах, то пристрій або систему вважають справною і її використовують за прямим призначенням. Коли, хоча б на одному з етапів підключення, одержано негативний результат, то це свідчить, що пристрій або система перебувають в одному з несправних станів. У цій ситуації постають такі завдання:
1) пошук несправних елементів і компонентів. При цьому пошук несправних елементів є нижчим рівнем, ніж пошук несправних компонентів;
2) визначення вихідних параметрів компонентів і елементів. Якщо вони відхилилися від номінальних або не виконують своїх логічних функцій, то їх вважають несправними. Надалі компоненти і елементи підлягають відновленню чи заміні. В такому разі виконують такі операції:
виділяють компоненти і елементи, параметри яких відхилились від номінальних, але ще не перейшли граничні допуски;
визначають швидкість виходу параметрів за граничні і на основі цього прогнозують стан об'єкта на майбутнє.
Залежно від типу елементів і компонентів об'єкта застосовують такі підходи: регульовані компоненти і елементи у разі оборотних змін параметрів підстроюють до номіналу, у протилежному випадку – замінюють справними, як і несправні нерегульовані.
1. Сутність технічної діагностики обчислювальних пристроїв і систем
Технічне діагностування – процес визначення технічного стану об'єкта з означеною (заданою) точністю.
Під ним розуміють процедуру локалізації несправностей об'єкта, тобто виявлення несправної частини ОД. Технічне діагностування є самостійним процесом при дослідженні об'єкта з невизначеними показниками технічного стану і визначенні типу і місця прояву дефектів. Завдання технічного діагностування об'єкта іноді включають перевірку справності, працездатності, правильності функціонування, пошук місця прояву несправностей.
Об'єктом технічного діагностування є виріб або його складові частини, технічний стан яких потрібно визначити.
В сучасній обчислювальній техніці об'єктами технічного діагностування є цифрові пристрої і комп'ютери різноманітного призначення, комп'ютерні системи і мережі різної конфігурації та їх складові: конструктивно завершені модулі, блоки, типові елементи заміни, розміщені на окремих друкованих платах, інтегральні схеми різного ступеня інтеграції та інші радіоелектронні елементи, що входять до складу ОД.
Крім того, об'єктами технічного діагностування, особливо на етапах виробництва і експлуатації комп'ютерної техніки, є:
пристрої з компонентами підвищеного ступеня інтеграції (ПКПСІ) – змонтовані на друкованих платах цифрові пристрої, що є функційними вузлами модулів і блоків комп'ютерів та комп'ютерних систем, з наявними в них компонентами підвищеного ступеня інтеграції (КПСІ) – цифровими ВІС та інтегральними схемами надвисокого ступеня інтеграції (НВІС);
програмні засоби – засоби, що складаються з програм і документації, яка стосується їх функціювання;
системи програмування – програмні засоби, які функціюють у програмному середовищі та призначені для розроблення й використання програм.
Діагностування програмного забезпечення (ПЗ) здійснюють за допомогою:
програм контролю – діагностичних програм для перевірки вхідних програм або даних на наявність синтаксичних, семантичних та інших помилок;
програм трасування – діагностичних програм, що можуть простежити виконання кількох або всіх команд програми і записати результати кожного етапу.
Діагностування ПЗ спрямоване на пошук помилок – діяльність, внаслідок якої у програмі виявляють помилки. Її здійснюють в основному на етапі налагоджування – виявлення, локалізації та усунення помилок у програмі.
1.1. Особливості контролю як елемента діагностування
Діагностування передбачає пошук несправностей об'єкта на нижчому ієрархічному рівні. Контроль є елементом, складовою діагностування. Він дає змогу досягати будь-якого рівня ієрархії об'єкта. Наприклад, коли об'єктом діагностування є пристрій, змонтований на друкованій платі, то складовою діагностування є контроль друкованої плати за
