[科普中国]-故障检测程序

简介

故障检测程序是指用于检测系统或设备是否有故障的程序，通常通常由系统或设备开发商作为支援软件提供给用户。主要是因为系统或设备功能一般都不相同，因此故障检测程序一般都是根据系统或设备定制开发的。故障检测程序可以加快故障发现和修复过程，有利于降低成本。故障检测程序是故障诊断程序的一部分，故障诊断程序一般包含故障检测程序和故障定位程序。故障定位程序是指判定故障发生在哪个子系统、功能块或器件过程的程序。

故障概述故障是系统不能执行规定功能的状态。通常而言，故障是指系统中部分元器件功能失效而导致整个系统功能恶化的事件。设备的故障一般具有五个基本特征：层次性、传播性、放射性、延时性、不确定性等。

基本特征设备的故障一般具有如下五个基本特征：

(1)层次性。复杂的设备，可划分为系统、子系统、部件、元件，表现一定的层次性，与之相关联，设备的故障也具有层次性的特征，即设备的故障可能出现在系统、子系统、部件、元件等不同的层次上。

(2)传播性。元件的故障会导致部件的故障，部件的故障会引起系统的故障，故障会沿着部件一子系统一系统的路径传播。

(3)放射性。某一部件的故障可能会引起与之相关联的部件发生故障。

(4)延时性。设备故障的发生、发展和传播有一定的时间过程，设备故障的这种延时性特征为故障的前期预测预报提供了条件。

(5)不确定性。设备故障的发生具有随机性、模糊性、不可确知性1。

硬件故障硬件故障是指计算机系统中的硬件系统部件中元器件损坏或性能不稳定而引起的，主要包括以下几个方面：

1、元器件故障

这类故障主要是指板卡上的元器件、接插件和印刷电路板等引起的故障。由元器件和接插件引起故障的主要原因是：器件本身损坏、性能失效或是外电路故障引起的器件损坏和性能下降而导致计算机不能正常工作。印刷电路板质量的好坏也会直接影响计算机系统的工作性能和质量。计算机的关键部位的印刷电路板都是多层的，如果是印刷电路板出现故障的话一般是很难维修的。而一些可以拆卸的元器件或接插件出现的故障较容易解决。

2、机械故障

机械故障一般发生在外围设备中，它主要是发生在一些涉及到机械的设备上，而且这一类故障比较容易发现，外设中常见的这类故障可能发生在：打印机、软盘驱动器、光盘驱动器、各种磁盘以及键盘等。

软件故障软件故障一般是指系统软件不兼容或是被破坏而引起计算机系统不能启动或不能正常工作，应用软件遭到破坏不能正常运行而引起计算机系统工作的不正常，就是我们平时经常提到的“死机”。

常见的此类故障有：系统配置不当；系统文件混乱使得命令文件和两个系统隐含文件不兼容；硬盘设置或使用不当，一方面可能是硬盘的设置不当，这样会引起硬盘上的主引导扇区、分区表、文件目录表等信息的丢失或损坏，另一方面硬盘上可能没有系统文件而使得系统无法启动。

病毒故障病毒故障是因为计算机系统中的文件感染病毒，并且病毒发作后导致计算机系统无法正常工作。由病毒引起的故障可用杀毒软件和防病毒系统等来进行预防和查杀病毒。对于破坏性较强的病毒要定期进行检查，以防计算机系统受到破坏，造成无法挽回的损失。

人为故障人为故障主要是由于使用者操作不当引起的，常见的硬件方面的故障有：电源接错；各种数据电缆线、信号线接错或接反；带电进行各种接口线的插拔及搬动计算机等。

故障检测程序实现方法软件测试技术现有软件测试技术通常分为静态测试和动态测试。静态测试是不执行程序代码而寻找程序代码中可能存在的缺陷或评估程序代码的过程。静态测试主要包括由人工进行的桌面检查、代码审查、代码走查等。动态测试通过在抽样测试数据上运行程序来检验程序的动态行为和运行结果以发现缺陷。动态测试分为基于规约的测试（又称黑盒测试或功能测试）、基于程序的测试（又称白盒测试或结构测试）以及程序与规约相结合的测试2。

软件故障树分析软件故障树分析是一种用于分析软件故障产生原因的技术。软件的故障树分析法在原理、所用的标志符、建立步骤等方面与硬件故障树分析法完全相同。软件故障树分析的这些特点，使得硬件故障树与软件故障树可以在接口处相互联接，从而使整个系统都可以用故障树进行分析。

软件故障模拟变异测试技术能够系统地模拟软件故障，并构造有效的测试数据将这些故障检测出来．其基本原理是：使用变异算子每次对被测程序作一处微小的合乎语法的变动（例如将关系运算符“>”用“