Τι είναι ο εντοπισμός σφαλμάτων: Τύποι & τεχνικές σε ενσωματωμένα συστήματα

Κάθε προγραμματιστής στη ζωή του έχει την ευκαιρία να αντιμετωπίσει σφάλματα ή λάθη στον κώδικά του κατά την ανάπτυξη ενός λειτουργικό σύστημα ή εφαρμογή ή οποιοδήποτε άλλο πρόγραμμα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι προγραμματιστές χρησιμοποιούν εντοπισμό σφαλμάτων και εργαλεία για να εντοπίσουν σφάλματα σε έναν κώδικα και να κάνουν τον κώδικα ή το πρόγραμμα χωρίς σφάλματα. Υπάρχει η ευκαιρία να εντοπίσετε το σφάλμα και να βρείτε πού έχει συμβεί σε ολόκληρο το πρόγραμμα. Στην τεχνολογία λογισμικού, αυτή είναι μια σημαντική διαδικασία για την εύρεση σφαλμάτων σε οποιοδήποτε νέο πρόγραμμα ή οποιαδήποτε διαδικασία εφαρμογής. Σφάλματα όπως θανατηφόρα και λογικά σφάλματα μπορούν να βρεθούν και να αφαιρεθούν για να λάβετε την επιθυμητή έξοδο. Για παράδειγμα, το GDB, το Visual Studio και το LLDB είναι τα τυπικά προγράμματα εντοπισμού σφαλμάτων για διαφορετικά λειτουργικά συστήματα.

Τι είναι ο εντοπισμός σφαλμάτων;

Ορισμός: Η σημαντική τεχνική για την εύρεση και την αφαίρεση του αριθμού Σφάλματα ή σφάλματα ή ελαττώματα σε ένα πρόγραμμα ονομάζεται εντοπισμός σφαλμάτων. Είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων στην ανάπτυξη λογισμικού. Περιλαμβάνει τον εντοπισμό του σφάλματος, την εύρεση της προέλευσης του σφάλματος και τη διόρθωση του προβλήματος, ώστε το πρόγραμμα να μην περιέχει σφάλματα. Στην ανάπτυξη λογισμικού, ο προγραμματιστής μπορεί να εντοπίσει το σφάλμα κώδικα στο πρόγραμμα και να το αφαιρέσει χρησιμοποιώντας αυτήν τη διαδικασία. Ως εκ τούτου, παίζει ζωτικό ρόλο σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής ανάπτυξης λογισμικού.

Εντοπισμός σφαλμάτων

Τύποι εντοπισμού σφαλμάτων

Ανάλογα με τον τύπο σφάλματος κώδικα, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι προσθηκών σετ εργαλείων. Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τι συμβαίνει και τι είδους εργαλείο χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό σφαλμάτων. Υπάρχουν δύο τύποι εντοπισμού σφαλμάτων για την επίλυση οποιουδήποτε γενικού ζητήματος της προσθήκης εργαλειοθήκης και παρέχει τεχνικές πληροφορίες.

• Στην PHP, ο κωδικός PHP μπορεί να εντοπιστεί με εντοπισμό σφαλμάτων για την επισύναψη προγράμματος-πελάτη εντοπισμού σφαλμάτων χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε από αυτά τα εργαλεία. Τα βοηθητικά προγράμματα εντοπισμού σφαλμάτων όπως το Xdebug και το Zendbugger χρησιμοποιούνται για να λειτουργήσουν με το PHPstorm. Το Kint χρησιμοποιείται ως εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων για τον εντοπισμό σφαλμάτων PHP.

Για παράδειγμα, για να ενεργοποιήσετε τον εντοπισμό σφαλμάτων PHP στο WordPress, επεξεργαστείτε το αρχείο wp-config.php και προσθέστε τον απαραίτητο κώδικα. Ένα αρχείο σφάλματος (error_log.txt) παράγεται στο λεξικό ρίζας λέξεων, το οποίο μπορεί να δημιουργηθεί και να είναι εγγράψιμο χρησιμοποιώντας έναν ειδικό ιστό. Διαφορετικά χρησιμοποιήστε ένα πρόγραμμα FTP για να δημιουργήσετε και να γράψετε. Ως εκ τούτου, όλα τα σφάλματα που παρουσιάστηκαν στο front-end και στο back-end μπορούν να συνδεθούν σε αυτό το αρχείο σφάλματος.

• Ο εντοπισμός σφαλμάτων Javascript χρησιμοποιεί το εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων προγράμματος περιήγησης και την κονσόλα javascript. Μπορεί να προκύψει οποιοδήποτε σφάλμα javascript και σταματά την εκτέλεση και τη λειτουργία των λειτουργιών στο WordPress. Όταν η κονσόλα javascript είναι ανοιχτή, όλα τα μηνύματα σφάλματος θα διαγραφούν. Ωστόσο, ορισμένες προειδοποιήσεις κονσόλας που εμφανίστηκαν μπορούν να δημιουργήσουν ένα μήνυμα σφάλματος που πρέπει να διορθωθεί.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι εντοπισμός σφαλμάτων για διαφορετικά λειτουργικά συστήματα. Αυτοί είναι,

• Για λειτουργικά συστήματα Linux και Unix, το GDB χρησιμοποιείται ως τυπικό πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων.
• Για το λειτουργικό σύστημα Windows, το visual studio είναι ένας ισχυρός επεξεργαστής και εντοπιστής σφαλμάτων
• Για Mac OS, το LLDB είναι ένα πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων υψηλού επιπέδου.
• Το Intel parallel inspector χρησιμοποιείται ως πηγή εντοπισμού σφαλμάτων για σφάλματα μνήμης σε λειτουργίες C / C ++.

Διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων

Η διαδικασία εύρεσης σφαλμάτων ή σφαλμάτων και η διόρθωσή τους σε οποιαδήποτε εφαρμογή ή λογισμικό ονομάζεται εντοπισμός σφαλμάτων. Για να κάνετε τα προγράμματα λογισμικού ή τα προϊόντα χωρίς σφάλματα, αυτή η διαδικασία πρέπει να γίνει πριν από τη διάθεσή τους στην αγορά. Τα βήματα που εμπλέκονται σε αυτήν τη διαδικασία είναι,

• Προσδιορισμός του σφάλματος - Εξοικονομεί χρόνο και αποφεύγει τα λάθη στον ιστότοπο του χρήστη. Ο εντοπισμός σφαλμάτων σε προγενέστερο στάδιο βοηθά στην ελαχιστοποίηση του αριθμού των σφαλμάτων και της σπατάλης χρόνου.
• Προσδιορισμός της θέσης σφάλματος - Πρέπει να βρεθεί η ακριβής τοποθεσία του σφάλματος για να διορθώσετε το σφάλμα πιο γρήγορα και να εκτελέσετε τον κώδικα.
• Ανάλυση του σφάλματος - Για να κατανοήσουμε τον τύπο σφάλματος ή σφάλματος και να μειώσουμε τον αριθμό των σφαλμάτων πρέπει να αναλύσουμε το σφάλμα. Η επίλυση ενός σφάλματος μπορεί να οδηγήσει σε ένα άλλο σφάλμα που σταματά τη διαδικασία εφαρμογής.
• Αποδείξτε την ανάλυση - Μόλις αναλυθεί το σφάλμα, πρέπει να αποδείξουμε την ανάλυση. Χρησιμοποιεί μια διαδικασία αυτοματοποίησης δοκιμής για να γράψει τις δοκιμαστικές περιπτώσεις μέσω του πλαισίου δοκιμής.
• Καλύψτε την πλευρική ζημιά - Τα σφάλματα μπορούν να επιλυθούν κάνοντας τις κατάλληλες αλλαγές και να προχωρήσουμε στα επόμενα στάδια του κώδικα ή των προγραμμάτων για να διορθώσετε τα άλλα σφάλματα.
• Επιδιόρθωση και επικύρωση - Αυτό είναι το τελικό στάδιο για τον έλεγχο όλων των νέων σφαλμάτων, των αλλαγών στο λογισμικό ή το πρόγραμμα και εκτελεί την εφαρμογή.

Λογισμικό εντοπισμού σφαλμάτων

Αυτό το λογισμικό παίζει ζωτικό ρόλο στη διαδικασία ανάπτυξης λογισμικού. Οι προγραμματιστές λογισμικού το χρησιμοποιούν για να βρουν τα σφάλματα, να αναλύσουν τα σφάλματα και να βελτιώσουν την ποιότητα και την απόδοση του λογισμικού. Η διαδικασία επίλυσης των σφαλμάτων χρησιμοποιώντας χειροκίνητο εντοπισμό σφαλμάτων είναι πολύ δύσκολη και χρονοβόρα. Πρέπει να κατανοήσουμε το πρόγραμμα, λειτουργεί και τις αιτίες των σφαλμάτων δημιουργώντας σημεία διακοπής.

Μόλις γραφτεί ο κώδικας, ο κωδικός συνδυάζεται με άλλα στάδια προγραμματισμού για να σχηματίσει ένα νέο προϊόν λογισμικού. Αρκετές στρατηγικές όπως δοκιμές μονάδας, κριτικές κώδικα και προγραμματισμός ζευγών χρησιμοποιούνται για την αποσφαλμάτωση του μεγάλου προγράμματος (περιέχει χιλιάδες γραμμές κώδικα). Το τυπικό εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων ή η λειτουργία εντοπισμού σφαλμάτων του Integral Development Environment (IDE) βοηθά στον προσδιορισμό των μηνυμάτων καταγραφής και σφάλματος του κώδικα.

Τα βήματα που εμπλέκονται στο λογισμικό εντοπισμού σφαλμάτων είναι,

• Το σφάλμα εντοπίζεται σε ένα σύστημα και δημιουργείται αναφορά ελαττώματος. Αυτή η αναφορά βοηθά τον προγραμματιστή να αναλύσει το σφάλμα και να βρει τις λύσεις.
• Το εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων χρησιμοποιείται για να γνωρίζει την αιτία του σφάλματος και να το αναλύει με βήμα προς βήμα διαδικασία εκτέλεσης.
• Αφού αναγνωρίσουμε το σφάλμα, πρέπει να κάνουμε τις κατάλληλες αλλαγές για να διορθώσουμε τα προβλήματα.
• Το λογισμικό δοκιμάζεται ξανά για να διασφαλιστεί ότι δεν έχει απομείνει σφάλμα και ελέγχει όλα τα νέα σφάλματα στο λογισμικό κατά τη διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων.
• Μια μέθοδος που βασίζεται σε ακολουθίες που χρησιμοποιείται σε αυτήν τη διαδικασία λογισμικού έκανε πιο εύκολο και πιο βολικό για τον προγραμματιστή να εντοπίσει τα σφάλματα και να τα διορθώσει χρησιμοποιώντας τις ακολουθίες κώδικα.

Τεχνικές εντοπισμού σφαλμάτων

Για να εκτελέσετε τη διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων εύκολα και αποτελεσματικά, είναι απαραίτητο να ακολουθήσετε μερικές τεχνικές. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες στρατηγικές εντοπισμού σφαλμάτων είναι,

• Εντοπισμός σφαλμάτων με ωμή δύναμη
• Επαγωγική στρατηγική
• Στρατηγική έκπτωσης
• Στρατηγική υποτροπής και
• Εντοπισμός σφαλμάτων μέσω δοκιμών.

Ο εντοπισμός σφαλμάτων με ωμή δύναμη είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνική. Αυτό γίνεται με την απόρριψη μνήμης του προγράμματος που περιέχει μεγάλο αριθμό πληροφοριών με ενδιάμεσες τιμές και την ανάλυσή τους, αλλά η ανάλυση των πληροφοριών και η εύρεση των σφαλμάτων οδηγεί σε σπατάλη χρόνου και προσπάθειας.

Η στρατηγική επαγωγής περιλαμβάνει τη θέση των σχετικών δεδομένων, την οργάνωση των δεδομένων, την υπόθεση Devising (παρέχει πιθανές αιτίες σφαλμάτων) και την υπόθεση Proving.

Η στρατηγική αφαίρεσης περιλαμβάνει τον εντοπισμό πιθανών αιτιών σφαλμάτων ή υπόθεσης Εξάλειψη πιθανών αιτίων χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες Βελτίωση της υπόθεσης (ανάλυση ένα προς ένα)

Η στρατηγική backtracking χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό σφαλμάτων σε μικρά προγράμματα. Όταν παρουσιαστεί σφάλμα, το πρόγραμμα εντοπίζεται ένα βήμα προς τα πίσω κατά την αξιολόγηση των τιμών για την εύρεση της αιτίας του σφάλματος ή του σφάλματος.

Ο εντοπισμός σφαλμάτων μέσω δοκιμών είναι ο συνδυασμός με τον εντοπισμό σφαλμάτων μέσω επαγωγής και τον εντοπισμό σφαλμάτων με τεχνική αφαίρεσης. Οι δοκιμαστικές περιπτώσεις που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό σφαλμάτων είναι διαφορετικές από τις δοκιμαστικές περιπτώσεις που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία δοκιμής.

Τεχνικές εντοπισμού σφαλμάτων σε ενσωματωμένα συστήματα

Αυτές οι τεχνικές μειώνουν τον αριθμό σφαλμάτων και αυξάνουν την ποιότητα και τη λειτουργικότητα του κώδικα. Ο εντοπισμός σφαλμάτων των ενσωματωμένων συστημάτων εξαρτάται από τις φυσικές διευθύνσεις μνήμης και την εικονική μνήμη.

Υπάρχουν 6 τεχνικές εντοπισμού σφαλμάτων σε ένα ενσωματωμένο σύστημα.

• Απλοποιήστε τα σύνθετα δεδομένα
• Διαίρει και βασίλευε
• Επιβράδυνση της διαδικασίας
• Αλλάξτε μόνο μία μεταβλητή κάθε φορά
• Δημιουργία μοντέλων εκτός σύνδεσης
• ξεκινήστε από μια γνωστή-καλή κατάσταση.

Διαφορετικές τεχνικές εντοπισμού σφαλμάτων χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές περιπτώσεις. Ένας συνδυασμός μίας ή περισσότερων προσεγγίσεων μπορεί να προκαλέσει σφάλματα. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει

• Αναπαραγωγή του σφάλματος ή του προβλήματος
• Εξηγήστε το σφάλμα χρησιμοποιώντας είσοδο από τον χρήστη
• Προσπαθήστε να λάβετε όλες τις μεταβλητές τιμές και την κατάσταση του προγράμματος όταν εμφανιστεί το σφάλμα
• Αναλύστε το σφάλμα και βρείτε την αιτία του σφάλματος
• Διορθώστε το σφάλμα και ελέγξτε όλες τις αιτίες των νέων σφαλμάτων.

Εργαλεία εντοπισμού σφαλμάτων

Ένα εργαλείο λογισμικού ή ένα πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για τη δοκιμή και τον εντοπισμό σφαλμάτων των άλλων προγραμμάτων ονομάζεται εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων ή εντοπισμού σφαλμάτων. Βοηθά στον εντοπισμό των σφαλμάτων του κώδικα στα διάφορα στάδια της διαδικασίας ανάπτυξης λογισμικού. Αυτά τα εργαλεία αναλύουν τη δοκιμαστική εκτέλεση και εντοπίζουν τις γραμμές κωδικών που δεν εκτελούνται. Οι προσομοιωτές σε άλλα εργαλεία εντοπισμού σφαλμάτων επιτρέπουν στον χρήστη να γνωρίζει για την εμφάνιση και τη συμπεριφορά του λειτουργικού συστήματος ή οποιασδήποτε άλλης υπολογιστικής συσκευής. Τα περισσότερα εργαλεία ανοιχτού κώδικα και γλώσσες δέσμης ενεργειών δεν εκτελούν IDE και απαιτούν τη μη αυτόματη διαδικασία.

Χρησιμοποιείται συνήθως Εργαλεία εντοπισμού σφαλμάτων είναι GDB, DDD και Eclipse.

• Εργαλείο GDB: Αυτός ο τύπος εργαλείου χρησιμοποιείται στον προγραμματισμό Unix. Το GDB είναι προεγκατεστημένο σε όλα τα συστήματα Linux εάν όχι, είναι απαραίτητο να κάνετε λήψη του πακέτου μεταγλωττιστή GCC.
• Εργαλείο DDD: DDD σημαίνει Data Display Debugger, ο οποίος χρησιμοποιείται για την εκτέλεση ενός γραφικού περιβάλλοντος εργασίας χρήστη (GUI) σε συστήματα Unix.
• Εκλειψη: Ένα εργαλείο IDE είναι η ενσωμάτωση ενός προγράμματος επεξεργασίας, ενός εργαλείου build, ενός προγράμματος εντοπισμού σφαλμάτων και άλλων εργαλείων ανάπτυξης. Το IDE είναι το πιο δημοφιλές εργαλείο Eclipse. Λειτουργεί πιο αποτελεσματικά σε σύγκριση με το DDD, το GDB και άλλα εργαλεία.

Η λίστα των εργαλείων εντοπισμού σφαλμάτων παρατίθεται παρακάτω.

• Το AppPuncher Debugger χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό σφαλμάτων εμπλουτισμένων εφαρμογών Διαδικτύου
• Αποσφαλματωτής AQtime
• Το CA / EZ TEST είναι ένα πακέτο λογισμικού διαλογικής δοκιμής / εντοπισμού σφαλμάτων CICS
• Το CharmDebug είναι ένα πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων για το Charm ++
• Εντοπισμός σφαλμάτων CodeView
• Το DBG είναι PHP Debugger και Profiler
• Αποσφαλματωτής dbx
• Εργαλείο κατανεμημένου εντοπισμού σφαλμάτων (Allinea DDT)
• DDTLite - Ευθυγράμμιση DDTLite για Visual Studio 2008
• Το DEBUG είναι το ενσωματωμένο πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων του DOS και των Microsoft Windows
• Εντοπισμός σφαλμάτων για MySQL
• Όπερα Dragonfly
• Η τεχνική δυναμικού εντοπισμού σφαλμάτων (DDT)
• Το ενσωματωμένο σύστημα εντοπισμού σφαλμάτων χρησιμοποιείται για το Eclipse
• FusionDebug
• Debugger OpenGL, OpenGL ES και OpenCL Debugger and Profiler. Για Windows, Linux, Mac OS X και iPhone
• GNU Debugger (GDB), GNU Binutils
• Intel Debugger (IDB)
• Το σύστημα χρησιμοποιείται ως κύκλωμα εντοπισμού σφαλμάτων για Ενσωματωμένα συστήματα
• Διαδραστικός αποσυναρμολογητής (IDA Pro)
• Java Platform Debugger Αρχιτεκτονική πηγή Java debugger
• LLDB
• Σφάλμα Macs
• IBM Rational Purify
• TRACE32 είναι κύκλωμα εντοπισμού σφαλμάτων για ενσωματωμένα συστήματα
• VB Watch Debugger - πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων για Visual Basic 6.0
• Αποσφαλματωτής Microsoft Visual Studio
• WinDbg
• Xdebug - PHP debugger και προφίλer

Έτσι, όλα αφορούν τη διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων, τα εργαλεία και τις τεχνικές σε ενσωματωμένα συστήματα Διαδικασίες ανάπτυξης λογισμικού. Ο σκοπός αυτού είναι να βρείτε και να αφαιρέσετε τα σφάλματα σε οποιονδήποτε κώδικα. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα μειονεκτήματα του εντοπισμού σφαλμάτων;