浅析计算机软件可靠性设计

　  摘要：本文先容了软件可靠性设计的基本概念,软件故障产生的机理,软件质量的可靠性参数,并且着重先容了软件可靠性设计方法。
　　枢纽词：计算机软件；可靠性设计；机理；参数
　　
　　跟着科学技术的不断提高，软件可靠性成为我们关注的一个题目，软件系统规模越做越大越复杂，其可靠性越来越难保证。应用本身对系统运行的可靠性要求越来越高，在一些枢纽的应用领域，如航空、航天等，其可靠性要求尤为重要，在银行等服务性行业，其软件系统的可靠性也直接关系到自身的声誉和生存发铺竞争能力。特别是软件可靠性比硬件可靠性更难保证，会严峻影响整个系统的可靠性。在很多项目开发过程中，对可靠性没有提出明确的要求，开发商(部分)也不在可靠性方面花更多的精力，去去只注重速度、结果的准确性和用户界面的友好性等，而忽略了可靠性。在投进使用后才发现大量可靠性题目，增加了维护难题和工作量，严峻时只有束之高阁，无法投进实际使用。本文仅就软件可靠性工程在软件开发过程中的应用谈谈自己的熟悉。
　　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进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)入行输进/输出控制。
　　软件产品与硬件产品一样。软件的可靠性工作也是贯串于软件的整个寿命周期的。软件的寿命周期,是指从软件任务的提出一直到它完成使命,因陈旧而被废弃为止的整个时间历程,这个寿命周期包括了提出要求/规格说明、设计、实现、检修、维护等五个阶段,前四个阶段为开发期,维护阶段为使用期。
　　1.2 软件可靠性。关于软件可靠性的定义是什么。较多的人以为软件的可靠性与“概率统计的可靠性”的概念紧密亲密相关,软件的可靠性是软件在划定的前提下、划定的时间周期内执行所要求功能的能力。软件的可靠度是软件在划定的前提下、划定的时间内不引起系统故障的概率,该概率是系统输进与系统使用的函数。
　　2．软件质量的可靠性参数
　　2.1 系统均匀不工作距离时间(MTBSD或MTBD)。设d为软件正常工作总时间,d为系统因为软件故障而休止工作的次数,则定义TBSD=Tv/(d+1)。式中,TBSD—MTBSD；Tv—软件正常工作总时间(h)；d—系统因为软件故障而休止工作的次数。MTBSD反映了系统的不乱性。
　　2.2 系统不工作次数(一定时期内)。因为软件故障而休止工作,必需由操纵者参与再启动才能继承工作的次数。
　　2.3 可费用A。设Tv为软件正常工作总时间,TD为因为软件故障使系统不工作的时间,则定义A=TV/(TV+TD)。它反映了系统的不乱性,亦可表达为A=TBD/(TBD+TDT)。式中,TBD—MTBD(h),TDT—均匀不工作时间,以下简称MDT(h)。对一般出产用计算机系统,要求A≥99.8%；银行计算机系统,要求A>99.9%。
　　2.4 MTTR。它反映了泛起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 均匀不工作时间(MDT)。即因为软件故障,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 无意偶然故障率。一般以软件交付给使用方四个月后为无意偶然故障期,无意偶然故障率以每1000h的故障数为单位,它反映了软件处于不乱状态下的质量。一般起码要求无意偶然故障率不超过1,即每千小时不到1个故障,亦即MTBF超过1000h。
　　2.8 使用方误用率。使用方不按照软件规范及说明等使用造成的错误鸣使用方误用。在总使用次数中,使用方误用次数占的百分率鸣使用方误用率。造成使用方误用的原因之一是使用方对说明理解不深,操纵不纯熟,但也有可能是说明没有讲得很清晰而引起曲解。其他的原因还有软件系统的可操纵性还应改入、对使用方的使用培训还要更深进等等。