Аварийный отказ (программирование)

Аварийный отказ (также катастрофический отказ, авария, фатальный сбой, разг. крах, вылет, падение, крэш англ. crash) — это аварийное завершение программы или операционной системы, когда они перестают нормально функционировать.

Отказавший iMac

Часто программа зависает, пока не будет создан отчёт об ошибке с подробностями отказа.

Если программа является важной частью операционной системы, вся система может аварийно завершить работу или зависнуть в результате паники ядра или фатальной системной ошибки.

Большинство отказов являются результатом выполнения недопустимых машинных инструкций. Например, когда счётчик команд установлен на неправильный адрес, или в результате переполнения буфера перезаписывается часть данных программы из-за ошибки. Это приводит к доступу к случайным значениям данных в памяти, которые уже не соответствуют начальному запросу, и происходит обработка исключений в процессоре.

Исходная ошибка программного обеспечения, которая запустила эту цепочку событий, как правило, считается причиной сбоя, который обнаруживается в процессе отладки. Это часто далеко не очевидно, так как исходная ошибка может быть далека от события сбоя и казаться совершенно корректным исходным кодом.

Отказы программ

Крах программы в аэропорту в результате ошибки сегментации

Приложение обычно завершает работу, когда оно выполняет операцию, которая не разрешена операционной системой. Затем операционная система запускает в приложении исключение или сигнал.

Unix приложения традиционно отвечают на сигнал с помощью дампа памяти. Большинство Windows и Unix приложений с графическим интерфейсом пользователя отвечают отображением диалогового окна с возможностью подключения отладчика, если он установлен.

Некоторые приложения пытаются восстановиться после ошибки и продолжить работу вместо выхода.

Типичные ошибки, приводящие к сбоям приложений, включают:

• Попытку чтения или записи памяти, которая не предназначена для чтения или записи этим приложением (ошибка сегментации или ошибка защиты).
• Попытка выполнить привилегированные или недействительные команды.
• Попытки выполнить операции ввода-вывода на устройствах, к которым у него нет разрешения на доступ.
• Передача недопустимых аргументов системным вызовам.
• Попытка получить доступ к другим системным ресурсам, к которым у приложения нет разрешения на доступ.
• Попытка выполнить машинные команды с плохими аргументами (в зависимости от архитектуры процессора): деление на ноль, операции с значениями денормализованными числами или NaN, доступ к памяти в неприсоединенных адресах и т. д.

Отказ Web-сервера

Приложение, запущенное на веб-сервере, может отказать, и сайт может не работать или показывать сообщение с ошибкой.

К примеру, если сайт, использующий базу данных SQL (например MySQL) использует скрипт (например на PHP), и этот сервер упадёт, то PHP выдаст ошибку подключения.

См. также

• Типобезопасность и Безопасность доступа к памяти — меры пресечения возможности возникновения
• Ошибка сегментации
• Переполнение буфера
• Утечка памяти
• Защита памяти
• Синий экран смерти
• Аварийный останов

Литература

• Andreas Zeller. Why Programs Fail: A Guide to Systematic Debugging. — Morgan Kaufmann, 2006. — 448 с. — ISBN 1-55860-866-4.

Ссылки

• Analyze Crashes to Find Security Vulnerabilities in Your Apps (англ.)
• Crash Computing | www.infopackets.com (англ.)
• Why do computers crash? — Scientific American (англ.)
• PCGuide — TSX — Troubleshooting System Instablity, Reboots and Crashes (англ.)