浅析计算机软件可靠性设计(2)

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  2.9 用户提出增补要求数。这反映软件未能充分知足用户的需要,有时要求是特定用户的特定要求,出产方为了更好地为社会服务,应该绝力知足他们的要求。
  2.10 处理能力。处理能力有各种指标。例如可用每小时均匀处理多少文件、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。为了入步软件的可靠性,最枢纽的仍是力求减少软件中的缺陷。软件的缺陷来自软件寿命周期的各个阶段,因此应想方想法在寿命周期的各个阶段减少缺陷。缺陷在一定的环境前提下暴露,导致系统运行中泛起错误。软件的错误概括地说可能由规范(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。
  规范它不仅划定程序的要求,还划定所用的结构、研制及试验中需要的程序试验要乞降文件,以及程序语言、输进和输出的基本要求。通过对这些方面作出适当的划定,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天生的结构。
  这种仿单是软件设计职员和用户间相互了解的基础,是软件设计职员入行程序设计、调试的基础和评价软件的依据。要求/规格仿单应具有以下性质:
  (1)可测性:出产出来的软件产品应能根据要求/规格仿单的内容入行测试。(2)完整性:对软件要求的描述要完整无缺。(3)明确性:对软件的要求必需是明确的,不存在语义上的支义性。(4)一致性:要求仿单中的概念与规范化。(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题目的基础上,采取一些有效的设计方法。
  3.2.1 “自顶向下设计”法。这种设计方法是处理分级题目最有效的设计技术。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,设计一系列较具体的子系统。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,设计出一系列更具体的子系统,等等。如斯逐次向下作功能分解,直到最低层次的子系统能够比较利便用计算机程序设计语言来实现为止。自顶向下设计方法的价值在于,它在设计的同时,指出了复杂性不同的处理层次,而且各种设计要素之间的关系是比较清晰的。通过这样一种结构化构造途径,有可能在早期就洞察出设计题目,从而避免了不必要地先往考虑较低层次的细节题目。
  3.2.2 结构化程序设计。软件结构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的、更小的程序要求或模块化的功能要求,分别提出各自的要求/规格说明,并注明是如何与程序中的其他部门接口,还必需指出所有的输进与输出,以及测试要求。对每一个更小的程序和模块,可分别编程和测试,使得模块间高度分离。
  3.2.3 容错设计。对软件错误所引起的后果特别严峻的情况,如飞机的飞行控制系统、空中交通管制系统、核反应堆安全系统等,需采用容错软件。容错设计的途径有:(1)加强软件的健壮性;使程序设计得能够缓解错误的影响,不致造成诸如死锁或崩溃这样的严峻后果,并能指犯错误源。(2)采用N(>2)版本编程法:即绝可能用不同的算法与编程语言,经不同的班组编制,以入步各软件版本的独立性。这N个软件版本同时在N台计算机上运行,各计算机间能入行高效通讯,并作出快速比较,当结果不一致时,按多数表决或预定的策略选择输出。(3)恢复块法:给需要作容错处理的块(基本块)提供备份块,并附加错误检测和恢复措施。

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