九软件与软硬件复合结构可靠性.ppt

(3) 方案3 与2相同，但是软件由两个小组分别开发两套 TP1H TP2H FEPS FEPH 共同原因失效 R=0.99 R=0.95 R=0.98 TP1S TP2S 当共同原因失效系数?＝0，Rx为0.809， ?X为0.0662/CPU h, 这时一个软件的开发费用为290,000美元，系统的开发费用为290，000×2＋250，000＝830，000 当共同原因失效系数?＝0.5，Rx为0.922， ?X为0.0254/CPU h, 这时一个软件的开发费用为575,000美元，系统的开发费用为575，000×2＋250，000＝1,400，000 (4) 方案4 一台前置处理器，两台事务处理机，规定每个事务只在一台事务处理器上处理一次。正常工作时，事务由前置处理器按照相等负荷原则分配给两台事务处理器，如果一台事务处理器失效，则另一台就要承担额外的负荷量 这种系统的可靠性分析不能采取前面的方法，需要采用马尔可夫过程，并且假定系统各单元的失效是统计独立的，系统中任何两个硬件不可能同时失效 假设系统正常时事务处理机软件的平均利用系数为0.2，只有一台事务处理机正常运行时的事务处理软件的平均利用系数为0.4，可以求出事务处理软件工作8小时的可靠度为0.978，失效率为0.0139/(CPU h)，软件的开发费用为770，000美元，系统的开发费用为1, 020,000美元（具体的计算过程略，详见《软件可靠性，安全性与质量保证》，PP140-141） 4 硬－软件复合系统结构预计方法 软件可靠性工程是从测试数据中预测可靠性的方法，但是在结构设计，软件设计，直到程序成型之前，没有测试数据 我们需要进行早期的可靠性分析，预计 因此美国Martin Marirtta Orlando空间中心依据罗姆航空研究中心的合同于1986年提出的一种预计方法。 4.1 概述 对硬件的失效率进行估计的MIL-HDBK-217D手册 该手册从元器件的类型，使用特征，环境条件，质量水平等因素，直接得出元器件的失效率 依据广泛的调查（350多名专家)，确定了软件可靠性的预计方法 4.2 软件可靠性预计的步骤 软件可靠性预计的步骤 软件结构分解，识别构成软件子系统的基本模块 分析模块的特征，分析模块间的控制和信息流程，识别模块的固有特征，按模块的固有特征对模块进行分类 识别预期的开发过程特征，并按它们对开发过程中的作用区分为避错类，查错类 计算各软件模块的可靠度 进行任务功能线索分析，识别由任务剖面产生的工作周期效应 用马尔可夫过程计算软件的可靠度 将硬件和软件可靠度相乘得出系统的可靠度 4.3 软件模块固有可靠性特征的预计 将软件错误分为逻辑错误，接口错误，输入及输出错误，计算错误等四类 模块的固有特征分为应用特征，任务特征，功能特征，系统接口特征，输入特征 模块的固有特征对软件错误类型的分布产生直接影响，其数值由专家调查结果得出 模块的固有特征错误分布 4.4 开发特征/1 开发特征 软件开发特征是以开发过程中采取的避错和查错措施作为标志 避错效应是按在可能发生错误的情况下，采用列举出的避错措施后使错误得以避免的概率来评价，用A(j)表示第j类错误得以避免的概率，则 4.4 开发特征/2 查错效应是指采用查错措施后能够发现和改正软件中错误的概率，用D(j)表示对第j类错误的查错概率 4.5 模块可靠性预计/1 模块的可靠性预计值为 Ri的确定 假定Ri＝0,如果不采取任何避错和改错措施，模块不能工作 假定模块的固有失效概率为1-Ri与具有相似特征的模块的错误密度成正比，采用这个假定的优点在于由较多的数据可参考，但是Ri的确定依然要依据工程判断 假定模块的固有失效概率1-Ri可以由其它模块的失效数据内插得到，前提是模块有相同的固有特征 4.5 模块可靠性预计/2 E的确定：综合考虑固有可靠性，避错和查错效应的关系 具体推导过程（略），详见软件可靠性安全性与质量保证（黄锡滋），pp148 4.6 软件系统的可靠性/1 软件系统的可靠性与程序的逻辑流程有关系，逻辑流程代表了模块间的转移 R是由模块可靠度Ri组成的对角线矩阵，矩阵P中的元素pij是逻辑流程由模块i转移到模块j的概率 4.6 软件系统的可靠性/2 4.6 软件系统的可靠性/5 简便计算方法 S=1/(1-Q) Rs=S1,n×Rn 有一个有哪些信誉好的足球投注网站和报警系统,它的功能是对空域进行连续扫描,并分析扫描返回的信号,发现敌方目标后发出警报. 软件功能包括:有哪些信誉好的足球投注网站模块(1),探测模块(2),跟踪模块(3),报告模块(4),维护模块(5) 开始 有哪些信誉好的足球投注网站 预防维护 可能目标 维护 探测 锁定 中断探测 跟踪 目标 中断跟踪 发出信息 停止 Y N Y N Y N Y N Y N