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论软件的可靠性设计
现代军事和商用系统中,随着系统中软件成分的不断增加,系统对软件的依赖性越来越强。软件可靠性已成为软件设计过程中不可或缺的重要组成部分。实践证明,保障软件可靠性最有效、最经济、最重要的手段是在软件设计阶段采取措施进行可靠性控制,由此提出了可靠性设计的概念。可靠性设计就是在常规的软件设计中,应用各种方法和技术,使程序设计在兼顾用户的功能和性能需求的同时,全面满足软件的可靠性要求。

参考答案:


详细解析:

可靠性设计是架构考试中反复考查的一个知识点。
本文第一部分应花400-600字的篇幅进行项目简介,涉及项目背景、规模、人员、作者的角色,开发的系统有什么样的一些功能,大体的设计。
接下来介绍主流的软件可靠性设计技术,常见的可靠性设计技术有容错设计、检错设计、降低复杂度设计等技术。
容错设计技术:对于软件失效后果特别严重的场合,如飞机的飞行控制系统、空中交通管制系统等,采用容错设计技术。常见的容错设计技术有三种:恢复块设计、N版本程序设计和冗余设计。
恢复块设计:选择一组软件操作作为容错设计单元,把普通的程序块变成恢复块。一个恢复块包含有若干个功能相同、设计差异的程序块文本,一个运行文本,多个备份文本,构成“动态冗余”,一旦运行文本出现故障,则用备份文本替换。软件容错的恢复块方法就是使软件包含有一系列恢复块。
N版本程序设计:N版本程序的核心是通过设计出多个模块或不同版本,对于相同初始条件和相同输入的操作结果,实现多数表决,防止其中某一软件模块/版本的故障提供错误的服务,以实现软件容错。
冗余设计:在一套完整的软件系统之外,设计一种不同路径、不同算法或不同实现方法的模块或系统作为备份,在出现故障时可以使用冗余的部分进行替换,从而维持软件系统的正常运行。缺点是费用和资源的消耗会有所增加。
检错技术:在软件系统中,无需在线容错的地方,或不能采用冗余设计技术的部分,如果对可靠性要求较高,故障有可能导致严重的后果时,一般采用检错技术,在软件出现故障后能及时发现并报警,其缺点是不能自动解决故障。
降低复杂度设计:软件复杂性与软件可靠性有着密切的关系,是产生软件缺陷的重要根源。在设计时考虑降低软件的复杂性,是提高软件可靠性的有效方法。降低复杂度设计的思想是在保证实现软件功能的基础上,简化软件结构,缩短程序代码,优化软件数据流向,降低软件复杂度,从而提高软件可靠性。
注意在结合项目进行论述时,只要论述其中的2-3个方面即可。

上一题