Datorer använder en mängd olika metoder för att kontrollera för fel, som sträcker sig över flera lager från hårdvara till programvara. Dessa metoder kan i stort sett kategoriseras som:
1. Hårdvarufelupptäckt och korrigering:
* paritetsbitar: En enkel metod där en extra bit läggs till en databyte. Bitens värde är inställt på att göra det totala antalet 1 i byte antingen jämnt (jämn paritet) eller udda (udda paritet). Om pariteten inte matchar vid mottagningen upptäcks ett fel. Detta upptäcker endast enbit-fel; Flera fel kan gå obemärkt.
* checksums: En summa av databyte beräknas och överförs vid sidan av data. Mottagaren beräknar kontrollsumman och jämför den med den mottagna. En missanpassning indikerar ett fel. Liksom paritet är det mottagligt för vissa flera bitfel.
* Cyclic Redundancy Checks (CRCS): Mer sofistikerade än kontrollsumman använder CRC:er polynomavdelning för att generera ett kontrollvärde. De är betydligt bättre på att upptäcka burstfel (flera på varandra följande bitar vände). Vanligtvis används i nätverk och datalagring.
* felkorrigerande koder (ECC): Dessa går utöver upptäckt; De kan korrigera fel. Tekniker som Hamming-koder lägger till flera checkbitar, vilket möjliggör identifiering och korrigering av en-bitfel och ibland flera bitfel. Används i stor utsträckning i RAM och andra kritiska system.
* redundanta matriser av oberoende skivor (RAID): I datalagring använder RAID flera hårddiskar för att ge redundans. Olika RAID -nivåer erbjuder olika grader av dataskydd och prestanda. Om en enhet misslyckas kan data ofta rekonstrueras från de andra.
2. Upptäckt av programvarufel och korrigering:
* Datavalidering: Programvara kontrollerar inmatningsdata mot fördefinierade regler och begränsningar (t.ex. datatyp, intervall, format). Ogiltiga data avvisas eller flaggas som ett fel.
* Påståenden: Programmerare bädda in påståenden i kod för att kontrollera om villkor som alltid bör vara sanna. Om en påstående misslyckas indikerar det ett fel.
* Undantagshantering: Programvara förväntar sig potentiella fel (undantag) och ger mekanismer för att hantera dem graciöst och förhindra att programmet kraschar.
* felsökningsverktyg: Debuggare tillåter programmerare att gå igenom kod, undersöka variabler och identifiera källan till fel.
* Programvarutestning: Olika testmetoder (enhetstestning, integrationstest, systemtestning) syftar till att avslöja fel innan programvaran släpps.
* Versionskontroll: System som GIT tillåter spårningsändringar i koden, vilket gör det lättare att identifiera källan till introducerade fel och återgå till tidigare versioner.
* redundans och kontrollpointing: I likhet med hårdvaruredundans kan programvara innehålla redundans (flera beräkningar) eller kontrollpunkter (spara regelbundet) för att återhämta sig från fel.
3. Kontroller av operativsystemnivå:
* Filsystemkontroller: Operativsystem utför kontroller av filsystem för att upptäcka och reparera inkonsekvenser (t.ex. `chkdsk` på Windows,` fsck` på Linux).
* Minneshantering: OS hanterar minnesallokering och förhindrar program från att komma åt minnet de inte borde, vilket hjälper till att förhindra kraschar och datakorruption.
* Processhantering: OS -övervakarna som kör processer och avslutar de som uppför sig onormalt eller konsumerar överdrivna resurser.
De specifika felkontrollmekanismerna som används beror på sammanhanget (hårdvara, programvara, applikation), kritiken i data och kostnaden för att implementera feldetektering och korrigering. Målet är att upprätthålla dataintegritet och systemtillförlitlighet.
