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1、第34卷增刊Ⅰ北京化工大学学报Vol.34,Sup.Ⅰ2007年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2007软件故障诊断探讨单锦辉徐克俊(兰州市27支局15信箱14号732750)摘要:软件在国民经济和社会生活中发挥着重要作用。软件出现故障可能造成严重危害。但是,目前尚未明确提出软件故障诊断的概念,缺乏对软件故障诊断的系统深入研究。当前硬件系统故障诊断的研究和实践都取得了较大的进展。本文分析软件故障产生的原因和软件失效机理,介绍各种硬件系统故障
2、诊断技术,并对软件故障诊断进行了初步的探讨。关键词:软件故障;故障诊断;故障检测;故障定位;故障排除中图分类号:TP311集成错误、测试错误等;④根据错误类型分类,有文引言档错误、语法错误、联编打包错误、赋值错误、接口错随着社会的不断进步和计算机科学技术的飞速误、数据错误、函数错误、系统错误、环境错误等。文发展,计算机应用越来越广泛。作为计算机的灵魂,献[8]针对C语言程序建立以下几种故障模型:坏软件起着举足轻重的作用。软件一旦出现故障,有的存储分配、内存泄漏故障、初始化变量错误、指针可能造成巨大的
3、危害。例如,1996年Ariane5运载和越界指针的引用错误、数组越界错误、非法算术运[1]火箭的发射失败是由软件故障引起的。因此,研算错误、整数或浮点数错误、非法类型转换错误、不究如何诊断软件故障具有重要意义。可达代码错误等。目前国内外开展了与软件故障诊断有关的研但是,总体来看,目前尚未明确提出软件故障诊究。文献[2]将软件故障定义为计算机程序中不正断的概念,也没有系统地开展软件故障诊断技术的确的步骤、处理或者数据定义。文献[3]将软件故障研究,甚至软件故障的概念都比较模糊,与软件错定义为软件运行
4、过程中出现的一种不希望或不可接误、缺陷、失效等概念相混淆。受的内部状态。文献[4]则将软件故障分为语法大当前硬件系统故障诊断研究和实践取得了较大小和语义大小,语法大小为受一个故障影响的代码的进展,并且有大量的成功案例。我们认为,软件故行数,语义大小为其输出不正确的输入空间的大小。障诊断可以借鉴硬件系统故障诊断的思路。本文在文献[5]将软件故障定义为软件系统中的结构不完分析现有硬件系统故障诊断技术的基础上,对软件善,它可能导致系统的最终失效。故障诊断进行初步探讨。文献[6]认为软件故障模型是软件物理错
5、误的1硬件系统故障诊断技术抽象,是一些基本故障的组合。已有的研究工作建[7]立了以下软件故障模型:①根据错误发生阶段分当前硬件系统故障诊断研究和实践取得了较大类,有需求分析错误、概要设计错误、详细设计错误、的进展。硬件系统故障诊断过程包括故障检测、故编码错误等;②根据故障引起后果分类,有小错误、障分离、故障治理与预防等步骤。故障检测是采集中等错误、较严重错误、严重错误、非常严重错误、最系统运行参数,获取系统状态信息,为系统进行状态严重错误;③根据错误性质分类,有需求错误、功能分析、状态识别奠定基础,
6、提供条件。故障分离是根和性能错误、结构错误、数据错误、实现和编码错误、据故障检测所获得的系统状态信息进行故障分析,以识别系统是否存在故障,识别故障特性进行故障收稿日期:2007204230隔离,即对故障定位。治理与预防,是指根据故障诊第一作者:男,1970年生,高级工程师,博士断的结果,采取有针对性的纠正措施,消除故障;或E2mail:shanjh@163.com者预测未来、决定防治潜在故障发生的维修对策。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublish
7、ingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·6·北京化工大学学报2007年硬件系统故障诊断的技术一般可按方法复杂程理分析确定系统的模型参数和物理元器件参数之间度、检测手段和方法理论基础进行分类。的关系方程u=f(v),由实时辨识求得系统的实际模111按方法复杂程度分类型参数u’,由u=f(v)和u’求解实际的物理元器件按故障诊断方法的复杂程度分类,可分为简易参数p’,将p和p’的标称值比较从而得知系统是否诊断和精密诊断。简易诊断是初级诊断,一般由现有
8、故障及故障的程度。场人员实施,对监测结果不作进一步的处理和分析。基于状态估计的故障诊断方法现已形成三种基当简易诊断发现设备或系统存在异常时,应转入精本方法:①Beard提出的故障检测滤波器的方法;②密诊断。Menra和Peshon提出的基于卡尔曼滤波器的方法、精密诊断是对异常设备或系统进行的精确诊Dlark提出的构造卡尔曼滤波器阵列;③Deckert提断。精密诊断不仅要对检测数据作进一步处理、分出的一致性空间的方法。析,确认设备或系统是否存在故障,还要检测、隔离(2)
