Основные определения в области контроля ИС

Под контролем ИС понимаются процессы, обеспечивающие обнаружение ошибок в работе информационной системы, вызванных отказами или сбоями аппаратуры, программного обеспечения или ошибками человека-оператора [5.1].

Важным показателем качества контроля является полнота контроля. Количественно полнота контроля оценивается отношением, показывающим относительное число элементов схемы (количество команд программы), охваченных данным способом контроля.

По типу применяемых средств контроль ИС разделяется на аппаратный, программный и смешенный, осуществляемый совместно аппаратными и программными средствами.

Аппаратный контроль отличается большим быстродействием, но требует дополнительной аппаратуры.

Программный контроль требует дополнительного объема памяти для размещения программ контроля и связан с некоторым расходом дополнительного процессорного времени для выполнения программ контроля. Как правило, программный контроль обладает большей полнотой, чем аппаратный.

По выполняемым функциям контроль делится на оперативный и тестовый.

Оперативный контроль осуществляется в ходе решения функциональных задач ИС и позволяет немедленно обнаруживать ошибку в ее работе. Оперативный контроль в принципе не является полным.

Тестовый контроль осуществляется в специально отведенные промежутки времени при помощи специальных тестовых задач. Он основан на тестах, которые могут обеспечить полный контроль объекта (элементов аппаратуры или команд программы) за минимальное время. Недостаток тестового контроля – потеря процессорного времени, расходуемого на тесты. Тестовый контроль, как правило, не позволяет обнаруживать сбои аппаратуры в процессе ее эксплуатации, так как обычно к моменту проведения теста имевший место сбой спонтанно исчезает. Тестовый контроль программ рассматривается в 6.5.1.

По способу организации различают контроль прямой, обратный, смешанный.

При прямом контроле основной вычислительный процесс О с определенными исходными данными Х сопровождается параллельным процессом П. В случае безошибочной работы системы результаты этих процессов должны совпадать (это определяется сравнивающим устройством М). Метод позволяет выявить отказы и сбои аппаратуры, если процессы О и П выполняются по одной и той же программе. Если эти процессы выполняются с помощью разных программ, то можно определить ошибки и в программах (см. п. 6.5.2). Основной недостаток прямого контроля – большая трата аппаратных средств (обычно его проводят на резервированной аппаратуре). Если же процессы О и П выполнять последовательно, то потребуется избыток времени, при этом будут выявлены только сбои аппаратуры.

Для некоторых задач, характеризуемых взаимно однозначным соответствием между исходными данными и результатами, эффективнее применять обратный контроль. При таком контроле параллельный процесс П₁ с исходными данными У и результатом Х осуществляют обратное преобразование контролирующего процесса О. Например, если осуществляется операция извлечения квадратного корня, то проще осуществить контроль возведением полученного результата в квадрат и сопоставлением его с исходной величиной. Недостаток обратного контроля, кроме ограниченности класса решаемых задач, расход дополнительного времени.

Иногда используется смешанный контроль, при котором как исходные данные, так и результаты подвергаютсянекоторым преобразованиям П₂ и П₃, подобранных так, чтобы в случае безошибочных результатов процессов получались сопоставимые данные.

По объекту контроля различают контроль аппаратуры, программного обеспечения и человека-оператора.

Методы оперативного и тестового контроля программного обеспечения информационных систем изложены в разделе 6.