Отладка программ и программных комплексов

Отладка программ и программных комплексов – время и стоимость разбиения при использовании mn-стратегии; Отладка программ и программных комплексов - время и стоимость объединения при использовании mn-стратегии; Сзад. – допустимые затраты на проведение системной отладки.

На втором этапе системной отладки выявляются ошибки, связанные с просчетами в использовании ресурсов вычислительной техники по памяти (физической реализуемости комплекса программ). Эти ошибки обнаруживают путем анализа спецификаций комплекса программ (использование внешних запоминающих устройств), а также на основании информации компиляторов об объемах оперативной памяти, необходимой для размещения комплекса программ в процессе его функционирования.

На третьем этапе системной отладки на основании анализа результатов тестирования времени функционирования, тестирования согласованности по управлению и информации, тестирования функций выявляются и устраняются ошибки, связанные с просчётами в использовании ресурсов вычислительной техники по времени, ошибки сопряжений и ошибки в выполнении основных функций комплекса программ.

На четвёртом этапе осуществляется проверка требований по обеспечению защиты от несанкционированного доступа (тестирование защиты), по обеспечению сохранности программных модулей и информационных массивов (тестирование средств восстановления), по обеспечению надежностных характеристик (тестирование надёжности). Кроме того, на этом этапе может быть проведена проверка поведения системы при неблагоприятных внешних условиях (тестирование конфликтных ситуаций) и недостоверных исходных данных.

На пятом этапе проводится анализ эффективности комплекса программ, полученного в процессе системной отладки. При этом обычно используется подход, когда эффективность комплекса программ характеризуется суммарными затратами на его проектирование и отладку.

Некоторые ошибки сопряжений программных модулей могут быть выявлены в процессе компиляции комплекса программ. По результатам тестирования комплекса программ на этапе системной отладки осуществляется предварительная оценка характеристик эффективности защиты, средств восстановления, надёжности; полная оценка этих характеристик может быть проведена лишь на этапе опытной эксплуатации на основе статистических характеристик тестирования на полноразмерных массивах исходных данных.

Одним из основных направлений сокращения трудоёмкости и времени этапа подготовки программ является автоматизация программирования. Системы автоматизации программирования представляют собой совокупность алгоритмических и программных средств, предназначенных для автоматизации процесса разработки программ, т.е. перевода исходных алгоритмов на машинный язык. В общем случае система автоматизации программирования состоит из одного или нескольких входных языков (проблемно- и машинно-ориентированных), системы трансляции программ с этих языков, системы структурного контроля и системы выпуска технической документации. Система автоматизации программирования обеспечивает получение синтаксически, семантически и структурно корректных программ, а также технической документации на программы и их характеристики.

Система автоматизации программирования решает следующие задачи: контроля входного текста; оптимизации программы; использования библиотеки стандартных программ; выпуска документации. Система предусматривает синтаксический, семантический и структурный контроль комплекса программ.

Задачей синтаксического контроля является проверка входного текста на соответствие синтаксису языка, заданному в его формальном описании. Синтаксический контроль обеспечивает выдачу информации о месте ошибки в форме, облегчающей программисту определение ошибочных конструкций и причин ошибок, а также информацию о содержании ошибок и способе их устранения.

Задачей семантического контроля является проверка правильности применения языковых конструкций. Например, семантический контроль проверяет допустимость применения в операторах переменных с заданными в их описаниях характеристиками (тип, размерность).

Структурный контроль состоит в проверке правильности последовательностей языковых контракций, отсутствия зацикливания и тупиков, использования оперативной памяти, сопряжений программных модулей.

Оптимизация программ включает оптимизацию распределения памяти, оптимизацию выражений, оптимизацию циклов.

Оптимизация распределения памяти предусматривает размещение переменных, имеющих пересекающиеся области действия, в одних и тех же ячейках памяти. Таким образом решается задача оптимизации использования индексных регистров. Если в программе используется подряд несколько одинаковых модификаций, то многократное вычисление и засылка на индексный регистр для сокращения времени счета исключается.

Оптимизация выражений состоит в однократном вычислении значений выражения, запоминании его в рабочем регистре и дальнейшем многократном использовании этого значения в процессе вычислений.

Оптимизация циклов сводится к вынесению за пределы цикла выражений, не зависящих от параметров цикла.

Использование библиотеки стандартных программ система автоматизации программирования обеспечивает посредством обращения к ней с применением различных языковых и программных средств.

Система выпуска документации осуществляет редактирование и компиляцию исходных данных и подготавливает информацию для распечатки различных документов: о программах, константах и переменных.