軟件可靠性工程

所属分类:軟件工程及軟件方法學  
出版时间:2009-3   出版时间:孫志安、裴曉黎、 宋昕 北京航空航天大學出版社 (2009-03出版)   作者:孫志安 等 著   页数:336  

前言

随着计算机科学的高速发展,软件无处不在,成为推进全球经济一体化的驱动器,并且正在成为推进新科技革命、新军事变革及其知识经济飞速发展的引擎。今天,绝大多数产品,尤其是现代武器装备系统等大型复杂系统的绝大多数功能和性能都是由软件所规定和决定的。软件的可靠性对现代武器装备系统作战效能的有效发挥产生着巨大的影响,它已经成为软件业界和可靠性工程界关注的焦点,研究的热点,实践的重点。经过软件业界和可靠性工程界人士的不懈努力,软件可靠性工程得到了广泛的研究和不断实践,并取得了显著的成效。但是,直到今天,开发足够可靠的软件并测试和验证其可靠性,仍然是非常困难的问题。复杂软件不管是对大型工程系统还是小型工程项目都越来越显示出它是一个薄弱环节,即使是通过完备测试与合格验证的软件,也常常受到错误的困扰。与此同时,一个前所未有日益增长的需求是:软件应具有检定合格的可靠性。例如,武器装备系统、载人航天系统、核安全控制系统等无不对软件可靠性提出了前所未有的高要求。即使是工业和日常生活中一般应用程序的开发与销售,市场对其可靠性要求也越来越高。况且,目前还不能保证软件可靠性水平哪怕是在一段时间的将来是足够的。四十多年前就已波及到全世界范围的软件危机,直到今天依然是我们难以逾越的障碍.本书编著者本着“需求牵引、面向工程”的原則,对软件可靠性工程的理论进行了系统的研究和深入的探索,针对软件可靠性工程的现状提出了相应的工程实践方法,集中反映了在这一领域的研究成果,使我们看到了解决现行软件可靠性工程问题的希望。软件可靠性工程是软件工程的重要分支,软件可靠性工程的产生和发展得益于硬件可靠性工程,硬件可靠性工程技术和方法是软件可靠性工程研究和实践的基础。系统研究和解决软件可靠性工程问题。

内容概要

  本書本著“需求牽引、面向工程、結合實際”的原則,系統地闡述了軟件可靠性工程的理論,提出了軟件可靠性建模、度量、分配、設計、分析、測試與管理的實踐方法。內容包括︰軟件可靠性工程基礎;軟件可靠性建模;軟件可靠性度量;軟件可靠性要求的制定與分配;軟件可靠性設計;軟件可靠性分析;軟件可靠性測試;軟件可靠性工程管理等。  本書可供軟件開發人員、測試人員、軟件工程管理人員、軟件質量與可靠性管理人員、其他工程技術人員以及軟件工程本科高年級學生、研究生使用和參考。

书籍目录

第1章 绪论1.1 软件可靠性工程研究和实践的意义1.2 软件可靠性对系统可靠性的影响1.3 软件可靠性工程的基本问题1.3.1 软件为什么失效1.3.2 如何开发可靠的软件1.3.3 如何检验软件可靠性1.4 软件可靠性工程框架1.4.1 软件可靠性工程过程模型1.4.2 软件可靠性过程活动及其关系1.5 软件可靠性工程进展1.5.1 软件可靠性模型的发展历程1.5.2 软件可靠性工程现状及其进展第2章 软件可靠性工程基础2.1 基本概念2.1.1 软件可靠性2.1.2 软件可靠性工程2.1.3 软件错误、缺陷及故障2.1.4 软件失效2.1.5 时间2.1.6 运行剖面2.2 软件与硬件的区别2.2.1 软件生命周期及其过程与硬件的差别2.2.2 软件和硬件在可靠性方面的异同2.2.3 导致软件和硬件可靠性差别的主要原因2.3 软件可靠性因素2.3.1 运行剖面2.3.2 软件规模2.3.3 软件结构2.3.4 软件可靠性设计2.3.5 软件测试2.3.6 软件工程化管理与软件可靠性工程管理2.3.7 软件开发技术、方法和工具2.3.8 人员2.4 软件失效机理2.5 X系统失效机理2.5.1 X系统的失效行为2.5.2 X系统失效示例第3章 软件可靠性建模3.1 软件可靠性建模的基本思想及基本问题3.1.1 基本思想3.1.2 基本问题3.2 软件可靠性模型特征及评价3.2.1 特征3.2.2 评价3.3 模型分类与模型假设3.3.1 模型分类3.3.2 模型假设3.4 随机过程类模型3.4.1 Markov过程模型3.4.2 非齐次Poission过程模型3.4.3 Musa模型3.4.4 超几何分布模型及参数估计3.5 非随机过程类模型3.5.1 JM模型参数的Bayes推导3.5.2 Bayes经验Bayes模型3.5.3 LittlewoodVerrall模型3.5.4 Bayes理论应用于JM模型3.5.5 Nelson模型3.5.6 错误植入模型3.6 基于构件的软件可靠性模型3.6.1 基于构件软件的可靠性分析3.6.2 基于构件软件中的函数3.6.3 基于构件软件的可靠性通用模型——构件概率迁移图3.6.4 通用模型实例化及可靠性估计方法3.6.5 基于构件的软件可靠性分析流程3.7 模型的比较、选择及合并3.7.1 比较、选择准则3.7.2 模型选择3.7.3 模型合并第4章 软件可靠性度量4.1 软件可靠性度量的目的4.2 软件质量度量4.2.1 软件质量4.2.2 软件质量要求4.2.3 软件度量对象4.2.4 软件度量分类4.2.5 不同度量类型之间的关系4.2.6 软件度量标度4.3 软件可靠性度量体系选取准则4.4 软件可靠性的度量过程4.5 软件可靠性度量模型及常用度量4.5.1 软件质量模型4.5.2 软件可靠性度量模型4.5.3 故障、失效分类统计4.5.4 常用软件可靠性度量4.6 产品度量4.6.1 需求分析阶段4.6.2 概要设计阶段4.6.3 详细设计阶段4.6.4 编码实现阶段4.6.5 软件测试阶段4.6.6 验收与交付阶段4.7 软件复杂性度量4.7.1 单元复杂性4.7.2 结构复杂性4.7.3 总体复杂性4.7.4 详细设计简明度的设计结构度量4.8 过程度量4.8.1 需求分析阶段4.8.2 概要设计阶段4.8.3 详细设计阶段4.8.4 实现阶段4.8.5 测试阶段4.8.6 验收与交付阶段第5章 软件可靠性要求的制定与分配5.1 软件可靠性要求5.1.1 定性要求5.1.2 定量要求5.2 软件可靠性分配5.2.1 分配目的5.2.2 分配条件5.2.3 分配原则5.2.4 分配方法5.2.5 软件可靠性分配流程5.2.6 分配方法的比较和选择5.3 软件可靠性预计5.4 软件可靠性分配与预计的关系第6章 软件可靠性设计6.1 概述6.1.1 软件可靠性设计的目的和意义6.1.2 Myers设计原则6.1.3 软件可靠性设计分类6.2 软件可靠性设计过程活动6.2.1 软件设计过程分析6.2.2 软件可靠性工程活动6.2.3 需求获取6.2.4 需求分析6.2.5 软件设计6.3 避错设计6.3.1 软件需求工程6.3.2 软件设计6.3.3 编码实现6.3.4 软件可靠性设计准则6.3.5 实时操作系统的可靠性、安全性设计6.3.6 健壮性设计6.3.7 简化设计6.3.8 重人和并发6.3.9 结构冲突与回溯6.4 查错设计6.4.1 被动式错误检测6.4.2 主动式错误检测6.4.3 软件在线自检6.5 纠错设计6.6 容错设计6.6.1 概念6.6.2 软件容错中的故障表示6.6.3 软件容错的基本活动……第7章 软件可靠性分析第8章 软件可靠性测试第9章 软件可靠性工程管理参考文献

章节摘录

插圖︰第1章 緒論1.1 軟件可靠性工程研究和實踐的意義20世紀70年代中後期以來,以軟件工程的大力發展為契機,假傳統可靠性工程技術和方法,軟件可靠性工程得以產生並取得了長足的進展,各種軟件可靠性模型相繼推出並得到不斷改進和優化,模型驗證和使用一度成為軟件可靠性工程的熱點,直到今天也依然是熱門話題。軟件可靠性設計與測試技術得以開發並逐步應用于工程實踐;軟件可靠性分析、評估方法不斷完善,並在一些特殊的或重點工程項目中得到應用;軟件可靠性工程管理技術的開發備受推崇,相應的管理方法被實踐所驗證,軟件業界已充分認識到,絕大多數軟件問題是由管理不善所引起的,所以,以過程改進、組織性能改進、管理模式改進、軟件開發人員管理為重點的管理體系和管理機制得以產生並日臻成熟;軟件可靠性標準化工作得到前所未有的重視,國際電工委員會的TC56技術委員會成立了軟件可靠性工作組,一些迫切需要的軟件可靠性、維護性標準相繼發布,為軟件可靠性工程實踐奠定了基礎。目前,通過軟件業界和可靠性工程界的不懈努力,軟件可靠性工程得到了廣泛的研究並不斷實踐取得了顯著的成績,但遺憾的是直到今天,開發足夠可靠的軟件並測試和驗證其可靠性,仍然是非常困難的問題。復雜軟件不管是對大工程系統還是小工程項目都越來越顯示出它是一個薄弱環節,即使是通過完備測試與合格驗證的軟件也常常受到錯誤的困擾。與此同時,一個前所未有日益增長的需求是︰軟件應具有檢定合格的可靠性,例如,武器裝備系統、載人航天系統、核安全控制系統等無不對軟件可靠性提出了前所未有的高要求。即使是在工業和日常生活中一般應用程序的開發與銷售,市場對其可靠性要求也越來越高。盡管如此,我們還不能保證軟件可靠性水平,哪怕是在一段時間的將來是足夠的,四十多年前就已波及到全世界範圍的軟件危機,直到今天依然是難以逾越的障礙。

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《軟件可靠性工程》可供軟件開發人員、測試人員、軟件工程管理人員、軟件質量與可靠性管理人員、其他工程技術人員以及軟件工程本科高年級學生、研究生使用和參考。

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