基于度量的嵌入式软件缺陷风险分析研究

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1、基于度量的嵌入式软件缺陷风险分析研究2软件度量分析理论COSMIC-FFP规模估计是通过计算数据移动的规模而度量，数据移动被分为Entry、Exit、Read和IC功能点方法中标准的度量单位，通过该模型可以将一个复杂的软件系统，最终转换成一些具体的数值来表示复杂软件的规模。由于COSMIC-FFP度量模型不支持对含有复杂数学算法的嵌入式实时系统度量，如音频和视频的处理系统、仿真软件、天气预报系统等。因此，为了满足嵌入式实时软件系统度量的需要，本文分别从嵌入式软件模块的划分、数据的分组和复杂算法的分解三方面对COSMIC-FFP模型进行扩展优化，从而更准确地

2、对嵌入式系统进行规模度量。3度量模式扩展优化规则3.1模块划分规则定义在进行嵌入式软件规模估计时，功能模块的粒度划分会直接影响到度量结果。如果把模块划分的太粗，就会忽略掉模块内部不同功能的子模块，那么即使能准确对数据流分组，也会因为没有计算模块内部的数据交互导致度量结果偏低。在对嵌入式软件系统进行度量，可根据以下五个规则对软件模块进行划分。规则一：对于没有功能属性的通用函数，不列入度量计算范围。如：嵌入式系统的与运算，宏处理等；规则二：对于只是用来承载其他子模块的数据架构的模块，它们不属于系统功能需求，因此在功能度量时也不列入度量计算范围。如：系统的多进程

3、、多线程调度管理，不论是调用操作系统实现还是手动编码实现，都不列入软件规模度量范围；规则三：对于系统内并行的、同样类型的模块，可以合并在一个模块内度量，但在计算时数据组不能合并。因为这样的合并不影响数据组的个数，也不改变软件规模大小。如，同一协议中的各类帧的处理模块就可以合并在一个处理模块中进行度量。规则四：对于处于系统同一层，但模块之间具有调用关系的功能模块，不能合并度量。因为模块合并会导致模块之间的数据交互相互抵消，而降低软件规模。规则五：对于处于系统同一层，但模块的功能差异很大，或模块之间没有任何关系的功能模块，不能合并度量。因为对这样的复合模块合并

4、也不会较少度量的工作量，而且还会漏掉一些模块所示。3.2数据分组规则数据分组的基本原则是按处理类型进行分组。因为处理类型数决定着嵌入式软件内部实现时需要按几种方法来区分对待，它代表着软件的复杂程度，即软件的规模。可根据以下两个规则进行数据分组。规则一：数据分组应按照数据处理类型来分。若输入有6个数据量，如果对这6个数据有4类函数进行处理，那么就可以把数据分为3组；如果统一对待的处理方法，就分1组。规则二：如果某个模块已经对输入作了分组处理，而处理的结果直接向下层模块传递，那么对下层模块的写入模块就不需要分组了，除非在写入的时候又有新的处理。其他读入和输出类

5、型以同样方式处理。3.3复杂算法分析规则在嵌入式软件系统中，由于存储空间和运行空间的限制，在进行算法设计时往往会采用一些及时性高且比较复杂的程序算法。对含有复杂算法的软件系统进行度量时，要对复杂算法进行抽象处理，把算法的复杂度元素抽取出来作为估计的参数进行计算。另外，算法模块之间的耦合度对软件的度量也有很大影响，还需考虑算法之间的控制关系、调用关系、数据传递关系等，采用合适的调整系数对度量结果进行调整。算法的复杂度元素主要有数据参数量，空间复杂度和时间复杂度。数据参数量是指复杂算法所包含的数据参数个数。空间复杂度是量度一个算法在运行过程中临时占用存储空间大

6、小。时间复杂度是度量算法执行时间长短。根据对以上影响因素的分析，度量复杂算法的分解度量模型。...............4度量模型应用研究4.1软件规模度量在进行软件规模度量时，需要区分软件项目是继承开发项目和全新开发项目。对于继承开发项目，软件的架构是继承以前比较成熟的产品，开发人员对系统的内部逻辑比较清楚，在做软件规模估计时，可以在分析现有需求的基础上对继承的软件架构作一些调整，然后再进行软件规模估计，这样可以得到比较准确的估计结果。.............5结论(1)通过对COSMIC-FFP模型的研究，提出了对COSMIC-FFP模型在嵌入式软

7、件系统度量方面的扩展优化。通过设计嵌入式软件系统的模块划分规则，数组分解规则和复杂算法分析规则，把复杂软件结构化，复杂算法分解简单化，有效提高了对嵌入式软件系统度量的准确性。(2)提出了软件缺陷度量分析的方法，指导项目管理者尽早识别缺陷问题，并提前采取有效措施控制缺陷，从而减低项目缺陷风险。该方法提高了软件缺陷度量的科学性，减少了人为因素影响，使软件缺陷度量结果更加准确可靠。(3)通过度量经验数据的不断积累，一方面对项目的前期设计和后期测试验证提供了对比数据依据，另一方面也为以后项目的开发提供了数据依据，使嵌入式软件系统缺陷风险在整个开发过程中都可以有效控

8、制，从而保证软件系统的质量。