Вид ошибок при которых происходит зависание компьютера

Отладка программы — один их самых сложных этапов разработки программного обеспечения, требующий глубокого знания:

•специфики управления используемыми техническими средствами,

•операционной системы,

•среды и языка программирования,

•реализуемых процессов,

•природы и специфики различных ошибок,

•методик отладки и соответствующих программных средств. 

Отладка — это процесс локализации и исправления ошибок, обнаруженных при тестировании программного обеспечения. Локализацией называют процесс определения оператора программы, выполнение которого вызвало нарушение нормального вычислительного процесса. Доя исправления ошибки необходимо определить ее причину, т. е. определить оператор или фрагмент, содержащие ошибку. Причины ошибок могут быть как очевидны, так и очень глубоко скрыты.

Вцелом сложность отладки обусловлена следующими причинами:

•требует от программиста глубоких знаний специфики управления используемыми техническими средствами, операционной системы, среды и языка программирования, реализуемых процессов, природы и специфики различных ошибок, методик отладки и соответствующих программных средств;

•психологически дискомфортна, так как необходимо искать собственные ошибки и, как правило, в условиях ограниченного времени;

•возможно взаимовлияние ошибок в разных частях программы, например, за счет затирания области памяти одного модуля другим из-за ошибок адресации;

•отсутствуют четко сформулированные методики отладки.

Всоответствии с этапом обработки, на котором проявляются ошибки, различают (рис. 10.1):

    синтаксические ошибки — ошибки, фиксируемые компилятором (транслятором, интерпретатором) при выполнении синтаксического и частично семантического анализа программы; ошибки компоновки — ошибки, обнаруженные компоновщиком (редактором связей) при объединении модулей программы;

    ошибки выполнения — ошибки, обнаруженные операционной системой, аппаратными средствами или пользователем при выполнении программы.

Синтаксические ошибки. Синтаксические ошибки относят к группе самых простых, так как синтаксис языка, как правило, строго формализован, и ошибки сопровождаются развернутым комментарием с указанием ее местоположения. Определение причин таких ошибок, как правило, труда не составляет, и даже при нечетком знании правил языка за несколько прогонов удается удалить все ошибки данного типа.

Следует иметь в виду, что чем лучше формализованы правила синтаксиса языка, тем больше ошибок из общего количества может обнаружить компилятор и, соответственно, меньше ошибок будет обнаруживаться на следующих этапах. В связи с этим говорят о языках программирования с защищенным синтаксисом и с незащищенным синтаксисом. К первым, безусловно, можно отнести Pascal, имеющий очень простой и четко определенный синтаксис, хорошо проверяемый при компиляции программы, ко вторым — Си со всеми его модификациями. Чего стоит хотя бы возможность выполнения присваивания в условном операторе в Си, например:

if (c = n) x = 0; /* в данном случае не проверятся равенство с и n, а выполняется присваивание с значения n, после чего результат операции сравнивается с нулем, если программист хотел выполнить не присваивание, а сравнение, то эта ошибка будет обнаружена только на этапе выполнения при получении результатов, отличающихся от ожидаемых */ 

Ошибки компоновки. Ошибки компоновки, как следует из названия, связаны с проблемами,

обнаруженными при разрешении внешних ссылок. Например, предусмотрено обращение к подпрограмме другого модуля, а при объединении модулей данная подпрограмма не найдена или не стыкуются списки параметров. В большинстве случаев ошибки такого рода также удается быстро локализовать и устранить.

    Ошибки выполнения. К самой непредсказуемой группе относятся ошибки выполнения. Прежде всего они могут иметь разную природу, и соответственно по-разному проявляться. Часть ошибок обнаруживается и документируется операционной системой. Выделяют четыре способа проявления таких ошибок:

• появление сообщения об ошибке, зафиксированной схемами контроля выполнения машинных команд, например, переполнении разрядной сетки, ситуации «деление на ноль», нарушении адресации и т. п.;

•появление сообщения об ошибке, обнаруженной операционной системой, например, нарушении защиты памяти, попытке записи на устройства, защищенные от записи, отсутствии файла с заданным именем и т. п.;

•«зависание» компьютера, как простое, когда удается завершить программу без перезагрузки операционной системы, так и «тяжелое», когда для продолжения работы необходима перезагрузка;

•несовпадение полученных результатов с ожидаемыми.

Примечание. Отметим, что, если ошибки этапа выполнения обнаруживает пользователь, то в двух первых случаях, получив соответствующее сообщение, пользователь в зависимости от своего характера, степени необходимости и опыта работы за компьютером, либо попробует понять, что произошло, ища свою вину, либо обратится за помощью, либо постарается никогда больше не иметь дела с этим продуктом. При «зависании» компьютера пользователь может даже не сразу понять, что происходит что-то не то, хотя его печальный опыт и заставляет волноваться каждый раз, когда компьютер не выдает быстрой реакции на введенную команду, что также целесообразно иметь в виду. Также опасны могут быть ситуации, при которых пользователь получает неправильные результаты и использует их в своей работе.

Причины ошибок выполнения очень разнообразны, а потому и локализация может оказаться крайне сложной. Все возможные причины ошибок можно разделить на следующие группы:

•неверное определение исходных данных,

•логические ошибки,

•накопление погрешностей результатов вычислений (рис. 10.2).

Н е в е р н о е о п р е д е л е н и е и с х о д н ы х д а н н ы х происходит, если возникают любые ошибки при выполнении операций ввода-вывода: ошибки передачи, ошибки преобразования, ошибки перезаписи и ошибки данных. Причем использование специальных технических средств и программирование с защитой от ошибок (см.§ 2.7) позволяет обнаружить и предотвратить только часть этих ошибок, о чем безусловно не следует забывать.

Л о г и ч е с к и е о ш и б к и имеют разную природу. Так они могут следовать из ошибок, допущенных при проектировании, например, при выборе методов, разработке алгоритмов или определении структуры классов, а могут быть непосредственно внесены при кодировании модуля.

Кпоследней группе относят:

ошибки некорректного использования переменных, например, неудачный выбор типов данных, использование переменных до их инициализации, использование индексов, выходящих за границы определения массивов, нарушения соответствия типов данных при использовании явного или неявного переопределения типа данных, расположенных в памяти при использовании нетипизированных переменных, открытых массивов, объединений, динамической памяти, адресной арифметики и т. п.;

ошибки вычислений, например, некорректные вычисления над неарифметическими переменными, некорректное использование целочисленной арифметики, некорректное преобразование типов данных в процессе вычислений, ошибки, связанные с незнанием приоритетов выполнения операций для арифметических и логических выражений, и т. п.;

ошибки межмодульного интерфейса, например, игнорирование системных соглашений, нарушение типов и последовательности при передачи параметров, несоблюдение единства единиц измерения формальных и фактических параметров, нарушение области действия локальных и глобальных переменных;

другие ошибки кодирования, например, неправильная реализация логики программы при кодировании, игнорирование особенностей или ограничений конкретного языка программирования.

На к о п л е н и е п о г р е ш н о с т е й результатов числовых вычислений возникает, например, при некорректном отбрасывании дробных цифр чисел, некорректном использовании приближенных методов вычислений, игнорировании ограничения разрядной сетки представления вещественных чисел в ЭВМ и т. п.

Все указанные выше причины возникновения ошибок следует иметь в виду в процессе отладки. Кроме того, сложность отладки увеличивается также вследствие влияния следующих факторов:

опосредованного проявления ошибок;

возможности взаимовлияния ошибок;

возможности получения внешне одинаковых проявлений разных ошибок;

отсутствия повторяемости проявлений некоторых ошибок от запуска к запуску – так называемые стохастические ошибки;

возможности устранения внешних проявлений ошибок в исследуемой ситуации при внесении некоторых изменений в программу, например, при включении в программу диагностических фрагментов может аннулироваться или измениться внешнее проявление ошибок;

написания отдельных частей программы разными программистами.

Методы отладки программного обеспечения

Отладка программы в любом случае предполагает обдумывание и логическое осмысление всей имеющейся информации об ошибке. Большинство ошибок можно обнаружить по косвенным признакам посредством тщательного анализа текстов программ и результатов тестирования без получения дополнительной информации. При этом используют различные методы:

ручного тестирования;

индукции;

дедукции;

обратного прослеживания.

Метод ручного тестирования. Это — самый простой и естественный способ данной группы. При обнаружении ошибки необходимо выполнить тестируемую программу вручную, используя тестовый набор, при работе с которым была обнаружена ошибка.

Метод очень эффективен, но не применим для больших программ, программ со сложными вычислениями и в тех случаях, когда ошибка связана с неверным представлением программиста о выполнении некоторых операций.

Данный метод часто используют как составную часть других методов отладки.

Метод индукции. Метод основан на тщательном анализе симптомов ошибки, которые могут проявляться как неверные результаты вычислений или как сообщение об ошибке. Если компьютер просто «зависает», то фрагмент проявления ошибки вычисляют, исходя из последних полученных результатов и действий пользователя. Полученную таким образом информацию организуют и тщательно изучают, просматривая соответствующий фрагмент программы. В результате этих действий выдвигают гипотезы об ошибках, каждую из которых проверяют. Если гипотеза верна, то детализируют информацию об ошибке, иначе — выдвигают другую гипотезу. Последовательность выполнения отладки методом индукции показана на рис. 10.3 в виде схемы алгоритма.

Самый ответственный этап — выявление симптомов ошибки. Организуя данные об ошибке, целесообразно записать все, что известно о ее проявлениях, причем фиксируют, как ситуации, в которых фрагмент с ошибкой выполняется нормально, так и ситуации, в которых ошибка проявляется. Если в результате изучения данных никаких гипотез не появляется, то необходима дополнительная информация об ошибке. Дополнительную информацию можно получить, например, в результате выполнения схожих тестов.

В процессе доказательства пытаются выяснить, все ли проявления ошибки объясняет данная гипотеза, если не все, то либо гипотеза не верна, либо ошибок несколько.

Метод дедукции. По методу дедукции вначале формируют множество причин, которые могли бы вызвать данное проявление ошибки. Затем анализируя причины, исключают те, которые противоречат имеющимся данным. Если все причины исключены, то следует выполнить дополнительное тестирование исследуемого фрагмента. В противном случае наиболее вероятную гипотезу пытаются доказать. Если гипотеза объясняет полученные признаки ошибки, то ошибка найдена, иначе — проверяют следующую причину (рис. 10.4).

Метод обратного прослеживания. Для небольших программ эффективно применение метода обратного прослеживания. Начинают с точки вывода неправильного результата. Для этой точки строится гипотеза о значениях основных переменных, которые могли бы привести к получению имеющегося результата. Далее, исходя из этой гипотезы, делают предложения о значениях переменных в предыдущей точке. Процесс продолжают, пока не обнаружат причину ошибки.

Шаги, которые мы рассмотрим, помогут вам сузить и выявить проблемы с ПК, вызывающими сбой или зависание системы. Например, представленные инструменты могут указать на определенный драйвер устройства. Это может означать, что неисправен драйвер устройства или что базовое оборудование не работает.

В любом случае, это даст вам возможность начать поиск. Тем не менее, шаги, которые мы рассматриваем в этой статье, предназначены для диагностики ПК, на котором вы можете хотя бы запустить Windows.

Проверьте монитор надежности

Монитор стабильности системы Windows предлагает быстрый, удобный интерфейс, который отображает недавние сбои системы и приложений. Он был добавлен в Windows Vista, поэтому присутствует во всех современных версиях Windows.

Чтобы открыть его, нажмите «Поиск» рядом с меню «Пуск», введите «просмотр журнала надежности системы» и нажмите ссылку «Просмотреть историю надежности».

Окно «Монитор стабильности» упорядочено по датам, а справа расположены столбцы, представляющими последние дни. Вы можете увидеть историю событий за последние несколько недель или переключиться на недельный просмотр. В столбце для каждого дня отображаются события, записанные на этот день.

Если Windows аварийно завершила работу или зависла, вы увидите красный круг с символом ×, указывающим на ошибку. Нажмите колонку этого дня, и вы увидите больше информации внизу. Критические события обычно являются тем, что вы действительно ищете здесь, но другая информация также может быть полезна. Например, монитор отображает установку программного обеспечения, чтобы вы могли увидеть, не начались ли сбои после установки конкретного приложения.

Если вы видите интересное событие в списке, дважды щелкните его, чтобы открыть окно с подробной информацией.

Вы можете использовать ссылку «Проверить решения для всех проблем» в нижней части окна для получения некоторой помощи. Однако, по нашему опыту, эта функция мало полезна и редко находит реальные решения. В лучшем случае он может посоветовать вам установить обновленные драйверы оборудования.

На самом деле, монитор надежности более полезен для того, чтобы дать вам представление о том, когда произошла авария или другие крупные события, увидев другие события, которые окружали эту проблему, и начать работу по сужению возможных причин.

Просмотр дампа сбоя синего экрана

Когда Windows сталкивается с ошибкой голубого экрана, она выгружает данные из памяти в локальный файл, который иногда содержит полезную информацию для устранения этих ошибок.

Для удобного изучения этих вопросов мы рекомендуем бесплатную утилиту BlueScreenView от NirSoft. Этот инструмент отображает список сохраненных файлов дампа. Вы можете щелкнуть любой файл дампа, чтобы увидеть содержащуюся в нём информацию.

В частности, полезно использовать сообщение в столбцах «Проверка ошибок» и «Код проверки ошибок». Они показывают то же сообщение, которое отображается на экране, когда появляется синий экран. Найдите сообщение или код, – это поможет найти информацию, которая позволит определить и решить проблему.

Список драйверов в нижней части окна также может быть полезен. Например, синие экраны могут последовательно ссылаться на конкретный файл драйвера, например, на драйвер графического оборудования. Это может указывать на наличие проблемы с этим конкретным драйвером. Этот конкретный драйвер работать не правильно, потому что повреждено само оборудование. В любом случае, это может помочь вам указать направление поиска проблемы.

Почему случаются аварии и ошибки

Вышеупомянутые инструменты могут помочь вам получить больше информации о вашей проблеме. С конкретным аварийным сообщением на руках вы можете, по крайней мере, выполнить веб-поиск, чтобы узнать, что могло произойти. Это гораздо лучшая отправная точка, чем поиск общей информации о том, почему компьютер выходит из строя или зависает.

Если ваш компьютер неожиданно перезагрузился или завис один раз, – не беспокойтесь. Ничто не является абсолютно совершенным – ошибка в Windows или аппаратный драйвер может привести к сбою, и вы никогда не увидите эту ошибку снова. Если ваш компьютер регулярно даёт сбой, пришло время засучить рукава и начать искать проблему.

Инструмент Memory Diagnostics, встроенный в Windows, также может помочь. Он проверяет вашу память, чтобы всё работало правильно. Если память повреждена, это может привести к нестабильности системы и синему экрану.

В конечном счете, невозможно дать единого совета, который разрешит любую проблему. Эти инструменты помогут вам сузить проблему до более конкретного сообщения об ошибке или аппаратного драйвера, что даст вам отправную точку для устранения неполадок. Но не все проблемы могут быть устранены с помощью стандартных шагов по устранению неполадок. У вашего компьютера может быть аппаратная проблема, и вы не сможете ничего с ней поделать, кроме замены или исправления самого аппаратного обеспечения.

По мере того, как Windows становится более стабильной, регулярные зависания системы и синие экраны всё чаще указывают на проблемы с оборудованием.

Вопрос от пользователя (в общем-то, типовой)

Здравствуйте.

Подскажите, с одной проблемкой… Прикупил компьютер, установил на него сам Windows 10 Pro, всё вроде настроил — но он периодически подвисает: ни на что не реагирует, даже на Ctrl+Alt+Del. Правда, курсор мышки бегает нормально (в некоторых случаях сразу же после зависания появляется синий экран).

Живу далековато от города, и тащить куда-то системный блок не хотелось бы. Может подскажите, как можно самостоятельно проверить хотя бы самые элементарные вещи. Может где-чего я «натупил»?

Здравствуйте.

Сразу хотелось бы сказать, что проблема «зависания» — коварная, и далеко не всегда так просто установить ее причину (особенно, если она не цикличная, и проявляет себя в произвольные моменты времени).

Иной раз приходиться «ковыряться» и день, и два, и три (перепроверяя поочередно железки), пока удается установить «виновника». Так что обещать заранее найти «причину» (тем более заочно) — та еще затея…

Но как бы там ни было, ниже приведу свои «пару копеек», — с чего следовало бы начать…

*

Что делать с «зависающим» компьютеромноутбуком

Почему это может происходить

📌 Совет первый: если на экране появляются какие-то ошибки — попробуйте их записать или сфотографировать. Их код сильно может помочь в диагностике. По поводу синего экрана см. это.

📌 Совет второй: если это возможно — то рекомендую сделать бэкап всех важных данных с диска.

*

***

Все причины, из-за которых компьютер/ноутбук может зависать, можно разделить на 2 категории: программные и аппаратные.

Программные:

1. установка «битого» ПО (т.е. программы с поврежденными файлами). Например, такое нередко бывает с играми с торрент-трекеров;
2. отсутствие драйверов (установка не подходящих драйверов). Часто такое случается, когда пользователи ставят новую Windows 10/11 на старый ноутбук/ПК, для которого нет драйверов под эти ОС;
3. заражение системы вирусами;
4. несовместимость ПО между собой (например, такое бывает при установке 2-х антивирусов…);
5. запуск ресурсоемкого ПО на «слабом» ПК и др.

*

Аппаратные (в порядке частоты проявления):

1. появление бэдов на жестком диске, проблемы с контроллером и пр. (прим.: очень часто диск приходит в негодность постепенно, и зависания — это лишь следствие этого);
2. дефектные/повреждённые плашки ОЗУ (в редких случаях их несовместимость с мат. платой);
3. проблема с охлаждением (прим.: из-за этого растет температура, и ЦП, чтобы не сгореть, сбрасывает частоты, а компьютер может зависнуть при этом…);
4. нестабильность в работе блока питания;
5. неисправность мат. платы, видеокарты, звук. карты, привода и др. железок.

*

С чего начать

1) Как только случилось зависание — обратите внимание на ошибки. Если какие-то окна появились на экране — рекомендую их сфотографировать.

2) Попробуйте нажать Ctrl+Alt+Del для вызова 📌диспетчера задач. Если удалось его открыть — посмотрите, нет ли программ нагружающих ЦП, память, диск, сеть. Если есть — закройте их! Например, в моем случае (на скрине ниже) виновником был Firefox! 👇

Частые «виновники»: uTorrent (и его аналоги), браузеры (Firefox, Chrome и пр.), редакторы видео, игры.

3) Если компьютер не реагирует ни на какие кнопки — попробуйте его перезагрузить (можно просто-напросто зажать кнопку включения на 5-10 сек., пока ПК/ноутбук не перезагрузится).

4) Обратите внимание! Не происходит ли зависание после запуска определенного ПО, или в какое-то конкретное время, или при выполнении каких-то действий. Если сможете подметить этот факт — это может сильно облегчить поиск причины.

5) Обратите внимание! На температуру корпуса вашего компьютера (это относится к ноутбукам, мини-ПК). Если чувствуется, что он горячее обычного (а кулер сильно шумит) — то причиной зависаний может быть перегрев (например, из-за забившегося пылью радиатора). Об этом подробнее ниже.

6) После перезагрузки устройства (пока оно снова не зависло) — попробуйте открыть 📌журнал событий Windows (сочетание Win+R, и команда eventvwr). В нем иногда можно найти подробности по возникшей проблеме (и быстрее найти причину).

*

Диагностика системы на программные сбои и ошибки

Обычно, проводится в комплексе с диагностикой железок… 

1) Для начала неплохо бы попробовать загрузить систему 📌в безопасном режиме и проверить не повториться ли зависание.

Если в безопасном режиме система работает в норм. режиме — рекомендую 📌обновить драйвера, отключить всё лишнее 📌из автозагрузки, почистить систему 📌от мусора.

*

2) Очень рекомендовал бы записать 📌LiveCD-флешку с WinPE, загрузиться с нее и проверить «поведение» компьютера (тем паче, что флешка такая всё равно будет периодически нужна!).

Эта «чистая» система позволит протестировать ПК (да и многие железки // об этом ниже). 👇

*

3) Если с LiveCD-флешки система работает стабильно и зависаний не происходит (а проверки диска, ОЗУ, температуры ничего не показали //см. диагностику железок) — очень вероятно, что причиной сбоев явл. ошибки и сбои в текущей установленной версии Windows. Было бы правильно попробовать установить 📌вторую копию Windows без удаления текущей (для проверки).

Разумеется, в «новую» версию Windows необходимо установить драйвера, загруженные с офиц. сайта (какое-то стороннее ПО — по минимуму, только то, что необходимо для проверки ОС).

*

4) Если зависания происходят после запуска какой-то игры — то стоило бы:

• а) запустить другие игры и посмотреть, как себя ведет устройство;
• б) загрузить эту же игру, но другой версии (📌как и где искать игры);
• в) провести 📌стресс-тест для оценки стабильности работы компьютера.

*

Диагностика аппаратных неисправностей

1) От компьютера необходимо отключить всё «лишнее»: принтеры, сканеры, джойстики, и т.д. (оставить только минимум: монитор, клавиатура, мышка). Также желательно отключить «лишние» планки ОЗУ (оставить только 1), звук. карту, видеокарту (если есть встроенная) и пр. платы расширений…

*

2) Для диагностики нам понадобиться 📌LiveCD-флешка/диск (я взял от Сергея Стрельца, рекомендую), с которой необходимо будет загрузиться.

3) После того, как загрузитесь с флешки, откройте меню ПУСК и во вкладке «Диагностика» найдите «AIDA 64».

В AIDA 64 нас интересует температура основных компонентов — вкладка «Датчики» (в первую очередь см. на ЦП и видеокарту). Попробуйте поделать привычные задачи, при которых система раньше зависала и посмотрите за показаниями.

👉 На температуру ЦП выше 60 градусов — обратите внимание. Более подробно о диапазонах для Intel, Ryzen.

👉 Регулярная чистка корпуса ПК и радиатора от пыли — первый шаг для борьбы с перегревом…

4) Для ноутбуков я бы также порекомендовал проверить вкладку «Электропитание» (оценить состояние батареи).

Прим.: ноутбук стоило бы проверить как с подключенным блоком питания, так и при его работе от аккумулятора. 

5) Далее нужно проверить накопитель (проверять нужно все, которые постоянно подключены к ПК). Для этого понадобиться пару утилит: «CrystalDiskInfo» и «Victoria» (они есть также во вкладке «Диагностика» на LiveCD-флешке).

Если с диском все в порядке — в «CrystalDiskInfo» должен стоять статус техсостояния: «Хорошо». 👇

6) Что касается Victoria — то рекомендую провести быстрое сканирование (вкладка «Test & Repair»). Более подробно о тесте (и его результатах) — 📌см. отдельную заметку.

6) Перед тестированием плашек ОЗУ небольшая ремарка: если у вас несколько плашек — хорошо бы оставить только одну (а остальные на время диагностики отключить).

Для теста плашек можно воспользоваться утилитой MemTest64 — несколько прогонов вполне достаточно для их перепроверки. 📌Тестирование ОЗУ — инструкция

Примечание: обратите внимание, что не каждая память способна работать на выс. частоте XMP-профиля, которые часто выставляется в BIOS по умолчанию. Попробуйте 📌сбросить частоты на минимальные!

7) При возникновении зависаний в играх (граф. редакторах) — крайне желательно перепроверить работу видеокарты. Для этого отлично подходит OCCT — 📌см. инструкцию (небольшой стресс-тест быстро покажет, насколько стабильно работает видеокарта…).

Если у вас на ПК 2 видеокарты (встроенная и дискретная) — попробуйте отключить дискретную на время диагностики.

*

Если все предыдущие тесты не помогли выявить причину — то очень вероятно вам понадобятся доп. комплектующие (и время!). Дальнейший ход проверки я бы предложил следующий:

1. подключить системный блок к др. блоку питания (хотя вышеприведенные тесты очень вероятно выявили бы проблему с ним: если температура не растет и ПК резко откл. — проблема налицо…);
2.  установить другую плашку ОЗУ (желательно иного производителя. Иногда бывает несовместимость…);
3. перепроверить на другом системном блоке видеокарту, звук. карту и пр.  комплектующие…

Т.е. далее все сводится к тому, чтобы перепроверить каждую «железку» в отдельности и посмотреть «несколько она исправна»… Иногда причиной зависаний оказывается какая-нибудь полная ерунда… (на которую нужно потратить день, чтобы найти ее). 👀

*

Дополнения в комментариях — приветствуются!

Ну а я за сим откланяюсь, успехов!

👋

From Wikipedia, the free encyclopedia

In computing, a hang or freeze occurs when either a process or system ceases to respond to inputs. A typical example is when computer’s graphical user interface (such as Microsoft Windows^[a]) no longer responds to the user typing on the keyboard or moving the mouse. The term covers a wide range of behaviors in both clients and servers, and is not limited to graphical user interface issues.

Hangs have varied causes and symptoms, including software or hardware defects, such as an infinite loop or long-running uninterruptible computation, resource exhaustion (thrashing), under-performing hardware (throttling), external events such as a slow computer network, misconfiguration, and compatibility problems. The fundamental reason is typically resource exhaustion: resources necessary for some part of the system to run are not available, due to being in use by other processes or simply insufficient. Often the cause is an interaction of multiple factors, making «hang» a loose umbrella term rather than a technical one.

A hang may be temporary if caused by a condition that resolves itself, such as slow hardware, or it may be permanent and require manual intervention, as in the case of a hardware or software logic error. Many modern operating systems provide the user with a means to forcibly terminate a hung program without rebooting or logging out; some operating systems, such as those designed for mobile devices, may even do this automatically. In more severe hangs affecting the whole system, the only solution might be to reboot the machine, usually by power cycling with an off/on or reset button.

A hang differs from a crash, in which the failure is immediate and unrelated to the responsiveness of inputs.^{[citation needed]}

Multitasking[edit]

In a multitasking operating system, it is possible for an individual process or thread to get stuck, such as blocking on a resource or getting into an infinite loop, though the effect on the overall system varies significantly. In a cooperative multitasking system, any thread that gets stuck without yielding will hang the system, as it will wedge itself as the running thread and prevent other threads from running.

By contrast, modern operating systems primarily use pre-emptive multitasking, such as Windows 2000 and its successors, as well as Linux and Apple Inc.’s macOS. In these cases, a single thread getting stuck will not necessarily hang the system, as the operating system will preempt it when its time slice expires, allowing another thread to run. If a thread does hang, the scheduler may switch to another group of interdependent tasks so that all processes will not hang.^[1] However, a stuck thread will still consume resources: at least an entry in scheduling, and if it is running (for instance, stuck in an infinite loop), it will consume processor cycles and power when it is scheduled, slowing the system though it does not hang it.

However, even with preemptive multitasking, a system can hang, and a misbehaved or malicious task can hang the system, primarily by monopolizing some other resource, such as IO or memory, even though processor time can’t be monopolized. For example, a process that blocks the file system will often hang the system.

Moving around a window on top of a hanging program during a hang may cause a window trail from redrawing.^[2]

Causes[edit]

Hardware can cause a computer to hang, either because it is intermittent or because it is mismatched with other hardware in the computer^[3] (this can occur when one makes an upgrade). Hardware can also become defective over time due to dirt or heat damage.

A hang can also occur due to the fact that the programmer has incorrect termination conditions for a loop, or, in a co-operative multitasking operating system, forgetting to yield to other tasks. Said differently, many software-related hangs are caused by threads waiting for an event to occur which will never occur.^[4] This is also known as an infinite loop.

Another cause of hangs is a race condition in communication between processes. One process may send a signal to a second process then stop execution until it receives a response. If the second process is busy the signal will be forced to wait until the process can get to it. However, if the second process was busy sending a signal to the first process then both processes would wait forever for the other to respond to signals and never see the other’s signal (this event is known as a deadlock). If the processes are uninterruptible they will hang and have to be shut down. If at least one of the processes is a critical kernel process the whole system may hang and have to be restarted.

A computer may seem to hang when in fact it is simply processing very slowly. This can be caused by too many programs running at once, not enough memory (RAM), or memory fragmentation, slow hardware access (especially to remote devices), slow system APIs, etc. It can also be caused by hidden programs which were installed surreptitiously, such as spyware.

Solutions[edit]

In many cases programs may appear to be hung, but are making slow progress, and waiting a few minutes will allow the task to complete.

Modern operating systems provide a mechanism for terminating hung processes, for instance, with the Unix kill command, or through a graphical means such as the Task Manager’s «end task» button in Windows (select the particular process in the list and press «end task»). On older systems, such as those running MS-DOS, early versions of Windows, or Classic Mac OS often needed to be completely restarted in the event of a hang.

On embedded devices where human interaction is limited, a watchdog timer can reboot the computer in the event of a hang.

Notes[edit]

See also[edit]

• Abort (computing)
• Blue screen of death
• Crash (computing)
• Deadlock
• Livelock
• Software bug
• Infinite loop
• Uninterruptible sleep

References[edit]