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1、浅析检察系统软件可靠性设计浅析检察系统软件可靠性设计1、软件可靠性设计的基本概念 1.1软件及软件故障。软件(也称程序)本质上是一种把一组离散输入变成一组离散输出的工具,它由一组编码语句组成,这些语句的功能基本上是以下功能之一:(1)计算一个表达式并将其结果存储在单元里;(2)决定下一步要执行哪个语句;(3)进行输入/输出控制。 1.2软件可靠性。关于软件可靠性的定义是什么。较多的人认为软件的可靠性与概率统计的可靠性的概念密切相关,软件的可靠性是软件在规定的条件下、规定的时间周期内执行所要求功能的能
2、力。软件的可靠度是软件在规定的条件下、规定的时间内不引起系统故障的概率,该概率是系统输入与系统使用的函数。 2、软件质量的可靠性参数 2.1系统平均不工作间隔时间(MTBSD或MTBD)。设d为软件正常工作总时间,d为系统由于软件故障而停止工作的次数,则定义TBSD=Tv/(d+1)。式中,TBSDMTBSD；Tv软件正常工作总时间(h)；d系统由于软件故障而停止工作的次数。MTBSD反映了系统的稳定性。 2.2系统不工作次数(一定时期内)。由于软件故障而停止工作,必须由操作者介入再启动才能继续工
3、作的次数。 2.3可用度A。设Tv为软件正常工作总时间,TD为由于软件故障使系统不工作的时间,则定义A=TV/(TV+TD)。它反映了系统的稳定性,亦可表达为A=TBD/(TBD+TDT)。式中,TBDMTBD(h),TDT平均不工作时间,以下简称MDT(h)。对一般生产用计算机系统,要求A≥99.8%；银行计算机系统,要求A>99.9%。 2.4MTTR。它反映了出现软件缺陷后采取对策的效率。在一定程度上也反映了软件企业对社会服务的责任心。对于在线系统而言,MTT只要求不超过2天,变差
4、系数应小于1。一般的MTTR也应小于7天,变差系数小于1。 2.5平均不工作时间(MDT)。即由于软件故障,系统不工作的均值。对在线系统而言。MDT要求不超过10min一般的MDT<30min。 2.6初期故障。一般以软件交付使用后的三个月内为初期故障期。初期故障率的大小取决于软件设计水平、检查项日数、软件规模、软件调试彻底与否等因素。 2.7偶然故障率。一般以软件交付给使用方四个月后为偶然故障期,偶然故障率以每1000h的故障数为单位,它反映了软件处于稳定状态下的质量。一般最少要求偶然故障
5、率不超过1,即每千小时不到1个故障,亦即MTBF超过1000h。 2.8用户提出补充要求数。这反映软件未能充分满足用户的需要,有时要求是特定用户的特定要求,生产方为了更好地为社会服务,应该尽力满足他们的要求。 2.9处理能力。处理能力有各种指标。例如可用每小时平均处理多少文件、每项工作的反应时间多少秒等来表示,根据需要而定。在评价软件及系统的经济效益时需用这项指标。 3、软件可靠性设计方法 从软件可靠性的概念可知,软件的缺陷可以导致错误并造成系统的故障,因此,缺陷是一切错误的根源。软件的错误概括
6、地说可能由规范(要求/规格说明)、软件系统设计及编码过程产生。 3.1要求/规格说明。只要在规格说明与用户要求说明之间存在误差,就会产生规范错误。 规范它不仅规定程序的要求,还规定所用的结构、研制及试验中需要的程序试验要求和文件,以及程序语言、输入和输出的基本要求。通过对这些方面作出适当的规定,就可以建立使产生错误的可能性最小、并保证错误能被发现和改正的程序生成的结构。 这种说明书是软件设计人员和用户间相互了解的基础,是软件设计人员进行程序设计、调试的基础和评价软件的依据。要求/规格说明书应具有以
7、下性质: （1)可测性:生产出来的软件产品应能根据要求/规格说明书的内容进行测试。（2)完整性:对软件要求的描述要完整无缺。（3)明确性:对软件的要求必须是明确的,不存在语义上的支义性。(4)一致性:要求说明书中的概念与规范化。(5)弹性:当软件的工作环境发生变化时,其功能说明也相应地扩充或压缩。 3.2软件设计。软件系统是根据要求/规格说明(规范)设计的,通过设计将确定程序结构、测试点及限制等。为设计出可靠的软件,需要在考虑诸如机型、资源、语言、模型及数据结构等实际问题的基础上,采取一些有效的设计
8、方法。 3.2.1自顶向下设计法。这种设计方法是处理分级问题最有效的设计技术。它是以一个系统功能的最抽象描述开始作为最高层次;从它出发,设计一系列较详细的子系统。由这些子系统来完成员高层次的功能;再以每个子系统为基础,设计出一系列更详细的子系统,等等。 3.2.2结构化程序设计。软件结构.L.对软件的可靠性具有重要的意义。结构良好的程序易于编写、检查,便于查错定位、修改和维护。结构化程序设计(也称为模块化程序设计)把程序要求分成若干独立
