《软件可靠性分析》PPT课件

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1、第十三章件可靠性工程概论13.1引言13.2软件可靠性的定义13.3软件可靠性的基本概念13.4定义必要的可靠性13.5开发操作剖面13.6软件测试的类型13.7软件可靠性增长试验模型13.1引言在计算机问世的初期，由于硬件可靠计性不高，根本无睱顾及软件的可靠性，因此软件可靠性的问题并没有引起人们的注意。随着社会信息化的进展，处在其核心地位的计算机系统的可靠性变得越来越重要。微电子科学和技术的进展出现了大量轻、薄、小且节能的硬件产品，使得计算机结构愈来愈灵活和精巧，其应用范围也由此更广泛。由于软件规模与应用领域的日益扩大，软件的故障越

2、来越严重，出现了“软件危机”。软件在现场中出现的突出问题（a）透明度差。由于采用“手工作坊”的开发方式，未能加强软件开发过程的管理，使得软件出现故障后只能由原开发者处理，其他人很难介入，与硬件产品相比，透明度很差。（b）自检不能保证软件的质量。尚未建立像硬件的“三检”体制（自检、互检、专检）。（c）尚未建立严格的技术状态管理（即配置管理），未做到软件的规范化设计及管理。目前由于技术状态管理不严及未能进行规范化的设计与管理而引入的软件错误很多。软件危机的出路解决软件危机的出路在于软件生产的工业化及软件开发的工程化、规范化、使软件成为工业

3、品而不是工艺品。目前，软件生产已逐渐走上工业化、社会化、商品化的途径。软件知识的传播、软件制作方式和软件技术发展，都需要一系列关于软件性能的评价指标，用以衡量一个软件好坏，软件的可靠性就是其中很重要的一个评价指标。软件寿命周期包括了提出要求/规格说明、设计、实现、检验和维护等五阶段。软件与硬件可靠性的差别软件的可靠性与硬件的可靠性有许多相似之处，更有许多差别。这种差异是由于软、硬件故障机理的差异造成的，因而使软件可靠性在术语内涵、指标选择、设计分析手段以及提高软件可靠性的方法与途径等方面具有其自身的特点。13.2软件可靠性的定义软件可

4、靠性的定义（Musa，IanninoandOkumoto，1987），是在一段特定的自然单元或时间间隔内，无失效运行的概率。软件的质量包括可靠性、开发时间与开发费用三要素软件可靠性的要求1.确保产品的可靠性达到用户要求。2.加快产品上市的速度。3.降低产品的成本。4.提高用户满意度，降低用户不满意的风险。5.提高生产率。图13-1软件可靠性工程过程框图13.3软件可靠性的基本概念软件故障及其特性对于软件的不正常，常用的三个术语来描述：（a）缺陷（fault）：指的是软件的内在缺陷。（b）错误（error）：缺陷在一定环境条件下暴露，导

5、致系统运行中出现可感知的不正常、不正确和不按规范执行的状态。（c）故障（failure）：由于对错误未作任何纠正而导致系统的不可预定的要求。软件故障的特性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，故存在下面的传递关系：缺陷错误故障软件发生故障，标志着软件一次使用寿命的结束。发生过故障的软件通常仍然是可用的。只有当软件频繁故障，或公认已经“陈旧”时，软件才被废弃，意味着这一版本软件寿命的终结，这一点需要特别加以说明。软件缺陷一般性质a．软件缺陷的固有性b.缺陷对环境的敏感性c.软件错误的传染性软件缺陷的固有性软件

6、一旦有缺陷，它将潜伏在软件中，直到它被发现和改正。反之，在一定的环境下，软件一旦运行是正确的，它将继续保持这种正确性，除非使用环境发生了变化。此外，它不像硬件，随时间的推移会因使用而不断“耗损”。因此软件缺陷是“牢靠的”、“无耗损”的潜伏于软件之中。缺陷对环境的敏感性对于一个软件来说，它的各部分之间有着密切的联系。软件的运行过程实际上是各部分之间交换一个逻辑组合过程，不同的逻辑组合就可得到不同的程序路径，而每一次软件运行或完成某一功能都是选择了某一条程序路径。选什么样的程序路径是由软件自身确定输入环境决定的。对于不同的输入环境，软件的

7、运行路径可能有不同。如果软件在某些程序路径上含有缺陷，那么在执行这些程序路径时就有可能发生错误。这就是软件错误与输入环境的关系。对在一定输入环境下工作出错的软件，当退出该环境后，对于其他环境，此软件又可能正常工作，但当再次进入该环境时，软件又会出错。这缺陷对环境是十分敏感的。软件错误的传染性任一软件缺陷，只要未被排除，始终存在该软件中，一旦暴露，处理过程就将产生错误，而这种错误往往是变化的。例如，由于某一处错误处理，使某个处理变量C的值与要求不合，当变量C继续参加运行时会引起处理过程中的其他错误。故这类错误是具有“传染性”的。如果错误

8、不被纠正，也许这种错误就一直存在以至继续“传染”，直到引起软件故障。13.4定义必要的可靠性13.4.1失效与错误13.4.2失效强度13.4.3失效严重程度分类13.4.1失效与错误失效是系统运行行为对用户要求的偏离，