軟件可靠性參數與設計研究
發布時間:2014-07-28 20:32
2.軟件質量的可靠性參數
2.1 系統平均不工作間隔時間(MTBSD或MTBD)。設d為軟件正常工作總時間,d為系統由于軟件故障而停止工作的次數,則定義TBSD=Tv/(d+1)。式中,TBSD—MTBSD;Tv—軟件正常工作總時間(h);d—系統由于軟件故障而停止工作的次數。MTBSD反映了系統的穩定性。
2.2 可用度A。設Tv為軟件正常工作總時間,TD為由于軟件故障使系統不工作的時間,則定義A=TV/(TV+TD)。它反映了系統的穩定性,亦可表達為A=TBD/(TBD+TDT)。式中,TBD—MTBD(h),TDT—平均不工作時間,以下簡稱MDT(h)。對一般生產用計算機系統,要求A≥99.8%;銀行計算機系統,要求A>99.9%。
2.3 平均不工作時間(MDT)。即由于軟件故障,系統不工作的均值。對在線系統而言。MDT要求不超過10min一般的MDT<30min。 一般以軟件交付使用后的三個月內為初期故障期。初期故障率的大小取決于軟件設計水平、檢查項日數、軟件規模、軟件調試徹底與否等因素。
2.4 偶然故障率。一般以軟件交付給使用方四個月后為偶然故障期,偶然故障率以每1000h的故障數為單位,它反映了軟件處于穩定狀態下的質量。一般最少要求偶然故障率不超過1,即每千小時不到1個故障,亦即MTBF超過1000h。
使用方不按照軟件規范及說明等使用造成的錯誤叫使用方誤用。在總使用次數中,使用方誤用次數占的百分率叫使用方誤用率。造成使用方誤用的原因之一是使用方對說明理解不深,操作不熟練,但也有可能是說明沒有講得很清楚而引起誤解。其他的原因還有軟件系統的可操作性還應改進、對使用方的使用培訓還要更深入等等。
3.軟件可靠性設計方法
結構化程序設計。
軟件結構對軟件的可靠性具有重要的意義。結構良好的程序易于編寫、檢查,便于查錯定位、修改和維護。結構化程序設計(也稱為模塊化程序設計)把程序要求分成若干獨立的、更小的程序要求或模塊化的功能要求,分別提出各自的要求/規格說明,并注明是如何與程序中的其他部分接口,還必須指出所有的輸入與輸出,以及測試要求。對每一個更小的程序和模塊,可分別編程和測試,使得模塊間高度分離。
容錯設計。
對軟件錯誤所引起的后果特別嚴重的情況,如飛機的飛行控制系統、空中交通管制系統、核反應堆安全系統等,需采用容錯軟件。容錯設計的途徑有:(1)加強軟件的健壯性;使程序設計得能夠緩解錯誤的影響,不致造成諸如死鎖或崩潰這樣的嚴重后果,并能指出錯誤源。(2)采用N(>2)版本編程法:即盡可能用不同的算法與編程語言,經不同的班組編制,以提高各軟件版本的獨立性。這N個軟件版本同時在N臺計算機上運行,各計算機間能進行高效通信,并作出快速比較,當結果不一致時,按多數表決或預定的策略選擇輸出。(3)恢復塊法:給需要作容錯處理的塊(基本塊)提供備份塊,并附加錯誤檢測和恢復措施。
軟件編碼。
在軟件結構設計的基礎上就可以進行編碼,編碼產生的缺陷是軟件錯誤的主要來源。一般的編碼錯誤是:鍵入錯代碼;數值錯誤(尤其是單位不統一時易出這類錯誤);丟失代碼(如括號);用了被零除這樣不定值的表達式等。為了減少編碼錯誤,實現設計與生產分離,首先由高水平的軟件工程師完成結構設計,再由程序設計員完成程序的編制是合理的、必要的,并在編碼過程中盡早地查出缺陷予以改正。
本文編號:6801
2.1 系統平均不工作間隔時間(MTBSD或MTBD)。設d為軟件正常工作總時間,d為系統由于軟件故障而停止工作的次數,則定義TBSD=Tv/(d+1)。式中,TBSD—MTBSD;Tv—軟件正常工作總時間(h);d—系統由于軟件故障而停止工作的次數。MTBSD反映了系統的穩定性。
2.2 可用度A。設Tv為軟件正常工作總時間,TD為由于軟件故障使系統不工作的時間,則定義A=TV/(TV+TD)。它反映了系統的穩定性,亦可表達為A=TBD/(TBD+TDT)。式中,TBD—MTBD(h),TDT—平均不工作時間,以下簡稱MDT(h)。對一般生產用計算機系統,要求A≥99.8%;銀行計算機系統,要求A>99.9%。
2.3 平均不工作時間(MDT)。即由于軟件故障,系統不工作的均值。對在線系統而言。MDT要求不超過10min一般的MDT<30min。 一般以軟件交付使用后的三個月內為初期故障期。初期故障率的大小取決于軟件設計水平、檢查項日數、軟件規模、軟件調試徹底與否等因素。
2.4 偶然故障率。一般以軟件交付給使用方四個月后為偶然故障期,偶然故障率以每1000h的故障數為單位,它反映了軟件處于穩定狀態下的質量。一般最少要求偶然故障率不超過1,即每千小時不到1個故障,亦即MTBF超過1000h。
使用方不按照軟件規范及說明等使用造成的錯誤叫使用方誤用。在總使用次數中,使用方誤用次數占的百分率叫使用方誤用率。造成使用方誤用的原因之一是使用方對說明理解不深,操作不熟練,但也有可能是說明沒有講得很清楚而引起誤解。其他的原因還有軟件系統的可操作性還應改進、對使用方的使用培訓還要更深入等等。
3.軟件可靠性設計方法
結構化程序設計。
軟件結構對軟件的可靠性具有重要的意義。結構良好的程序易于編寫、檢查,便于查錯定位、修改和維護。結構化程序設計(也稱為模塊化程序設計)把程序要求分成若干獨立的、更小的程序要求或模塊化的功能要求,分別提出各自的要求/規格說明,并注明是如何與程序中的其他部分接口,還必須指出所有的輸入與輸出,以及測試要求。對每一個更小的程序和模塊,可分別編程和測試,使得模塊間高度分離。
容錯設計。
對軟件錯誤所引起的后果特別嚴重的情況,如飛機的飛行控制系統、空中交通管制系統、核反應堆安全系統等,需采用容錯軟件。容錯設計的途徑有:(1)加強軟件的健壯性;使程序設計得能夠緩解錯誤的影響,不致造成諸如死鎖或崩潰這樣的嚴重后果,并能指出錯誤源。(2)采用N(>2)版本編程法:即盡可能用不同的算法與編程語言,經不同的班組編制,以提高各軟件版本的獨立性。這N個軟件版本同時在N臺計算機上運行,各計算機間能進行高效通信,并作出快速比較,當結果不一致時,按多數表決或預定的策略選擇輸出。(3)恢復塊法:給需要作容錯處理的塊(基本塊)提供備份塊,并附加錯誤檢測和恢復措施。
軟件編碼。
在軟件結構設計的基礎上就可以進行編碼,編碼產生的缺陷是軟件錯誤的主要來源。一般的編碼錯誤是:鍵入錯代碼;數值錯誤(尤其是單位不統一時易出這類錯誤);丟失代碼(如括號);用了被零除這樣不定值的表達式等。為了減少編碼錯誤,實現設計與生產分離,首先由高水平的軟件工程師完成結構設計,再由程序設計員完成程序的編制是合理的、必要的,并在編碼過程中盡早地查出缺陷予以改正。
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