軟件可靠性介紹(下)

3）編碼階段 編碼就是把設(shè)計(jì)方案變成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，也就是所謂的編程序。編碼產(chǎn)生的缺陷也是軟件缺陷的一個(gè)主要來(lái)源。常見的編碼缺陷有：鍵入錯(cuò)代碼、原始數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤（含單位不一致等）、用了被零除這類不正確表達(dá)式等。 應(yīng)在編碼過程中盡可能早地查出缺陷并予以改正。

（4）檢驗(yàn)階段 檢驗(yàn)階段主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)軟件中的缺陷，并加以清除。這個(gè)階段對(duì)于保證軟件的可靠性是很關(guān)鍵的。 為了查找缺陷，首先要對(duì)軟件進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)調(diào)試。此時(shí)，需檢查源程序的結(jié)構(gòu)、方法和過程間的接口是否有誤，運(yùn)行時(shí)是否存在不必要的功能，檢查“要求”、“數(shù)據(jù)”、“結(jié)果”和“內(nèi)部程序工作狀態(tài)”對(duì)應(yīng)關(guān)系是否正確。 軟件的測(cè)試按模塊測(cè)試、整體測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試的次序依次進(jìn)行，最終確認(rèn)軟件的全部功能能否正確而完全地實(shí)現(xiàn)。

（5）維護(hù)階段 軟件交付使用后，要對(duì)使用中發(fā)現(xiàn)的殘存缺陷進(jìn)行糾正。同時(shí)，由于軟件的運(yùn)行環(huán)境和調(diào)試時(shí)不盡相同，也需對(duì)軟件進(jìn)行必要的修改、補(bǔ)充和完善。此時(shí)用戶也可能提出一些新的要求。此外，還應(yīng)經(jīng)常研究出錯(cuò)的記錄，前后對(duì)照和分析，弄清楚軟件是否存在某種隱患。

3.容錯(cuò)設(shè)計(jì) 對(duì)于軟件失效后果特別嚴(yán)重的場(chǎng)合，如飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、核反應(yīng)堆安全控制系統(tǒng)等，可采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)方法。此時(shí)，軟件的故障率要求低于0.001h-1。常用的容錯(cuò)方法如下：

（1）N版本編程法 N版本編程法的核心是：通過多個(gè)模塊或版本不同的設(shè)計(jì)軟件，對(duì)于相同初始條件和相同輸入的操作結(jié)果，實(shí)行多數(shù)表決，防止其中某一軟件模塊/版本的故障提供錯(cuò)誤的服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)軟件容錯(cuò)。

為使此種容錯(cuò)技術(shù)具有良好的結(jié)果，必須注意：

1）使軟件的需求說(shuō)明具有完全性和精確性。這是保證軟件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤不相關(guān)的前提。因?yàn)檐浖�的需求說(shuō)明是不同設(shè)計(jì)組織和人員的唯一共同出發(fā)點(diǎn)。

2）設(shè)計(jì)全過程的不相關(guān)性。它要求各個(gè)不同的軟件設(shè)計(jì)人員彼此不交流，程序設(shè)計(jì)使用不同的算法、不同的編程語(yǔ)言、不同的編譯程序、不同的設(shè)計(jì)工具、不同的實(shí)現(xiàn)方法和不同的測(cè)試方法。為了徹底保證軟件設(shè)計(jì)的不相關(guān)性，甚至提出設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有不同的受教育背景，來(lái)自不同地域、不同的國(guó)家。

（2）恢復(fù)塊技術(shù) 恢復(fù)塊技術(shù)的設(shè)計(jì)思想是：把一些特有的故障測(cè)試和恢復(fù)特性引人單一版本軟件。其目的在于：用可接收性測(cè)試（Acceptance Test）實(shí)現(xiàn)軟件的故障測(cè)試。該測(cè)試對(duì)首先啟動(dòng)的模塊運(yùn)行結(jié)果實(shí)行。如果測(cè)試不通過，則恢復(fù)系統(tǒng)的原來(lái)狀態(tài)，在相同的硬件上執(zhí)行另一模塊；若以后的可接受性測(cè)試得以通過，則被認(rèn)為完成了恢復(fù)功能。 恢復(fù)塊技術(shù)的要點(diǎn)是：可接收性測(cè)試準(zhǔn)則，恢復(fù)點(diǎn)的狀態(tài)保持和選擇策略，以及不同算法的設(shè)計(jì)。