第七讲 软件可靠性度量和测试

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1、第七章软件可靠性度量和测试软件质量控制和测试1第6章回顾6.1测量基础测量原理、标准、度量过程及原则6.2软件度量软件周期度量活动、项目度量、软件规模度量、代码行、功能点、对象点度量法6.3软件质量的度量方法分类、模型、基于时间的缺陷到达模式、PRT、Rayleigh模型6.4软件产品的质量度量复杂性的度量（McCabe圈复杂度，语法构造方法，结构方法）缺陷度量（缺陷密度、缺陷率、整体缺陷清除率、阶段性缺陷清除率）顾客满意度度量6.5软件过程质量度量需求过程的度量（需求规格说明书的度量、需求稳定性的度量）软件过程生产率的度量软件测试阶段的度量软件维

2、护阶段的度量6.6软件质量度量的执行2第7章软件可靠性度量和测试7.1软件可靠性7.2可靠性模型及其评价标准7.3软件可靠性测试和评估软件可靠性是软件质量特性中关键、重要的固有特性。软件可靠性反映了用户的质量观点。37.1软件可靠性硬件系统故障率与可靠性软件系统故障率与可靠性软件可靠的生命周期有别于硬件系统。硬件的老化特性的体现软件无磨损性的体现47.1.1软件失效过程与类别软件失效过程软件不能完成规定的功能即“软件失效”（failure）或称“软件故障”。如果软件存在缺陷，它将永远的潜伏在软件中，直到它被发现并得到正确修正。反过来如果软件在一定的

3、环境下运行正确，它也将继续保持这种正确性，除非环境发生变化。57.1.1软件失效过程与类别软件失效类别系统失效，主要是指由于软件故障的发生而导致系统死机、系统无法启动、系统挂起及系统运行完全失去应有运行轨迹等。比如：计算器无法正确的计算了或只要执行计算系统就出错等。局部失效，主要是指系统当中的某一个或几个模块的功能失效，但并不影响其它模块的正常使用。比如：一个基于网络的分布式软件，由于网络连接模块的功能失效使得系统无法与服务器进行数据同步，但由于该系统支持离线工作，一旦网络连接故障排除便可与服务器进行数据同步，这种情形我们可以视之为软件系统的局部失

4、效。6软件的缺陷、故障和失效缺陷（Error，错误）：设计和构造进产品总数是不可预知的，只能估计缺陷分为已知和未知（新发现）的缺陷分为已发现的和未发现的已发现的缺陷包括已纠正的和未纠正的故障（Fault）：运行结果错误故障是缺陷的表现形式，是由存在的缺陷产生的但缺陷并不一定导致故障，或者条件不具备，或者不会产生故障失效（Failure）：系统不能完成所需要的功能而失败失效是故障在软件运行时所产生的后果7失效缺陷故障已纠正的缺陷失效与故障的区别8失效故障面向用户面向开发者软件运行偏离用户需求程序执行输出错误结果可根据对用户应用的严重性等

5、级分类可根据定位和排除故障的难度分类如，3次失效/1000CPU小时如，6个故障/1KLOC7.1.2可靠性定义软件故障产生的原因是软件缺陷，但缺陷并不一定导致故障的产生，高缺陷率的软件的可靠性不一定就差软件失效意味着软件运行中断或者无法完成所规定的任务软件可靠性是指在规定时间和条件下软件无故障运行的概率，是系统功能或软件产品中存在的缺陷的函数97.1.2可靠性定义可靠性是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，对其无故障的概率度量称为可靠度。规定的时间“运行时间”包括软件系统运行后工作与挂起（开启但空闲）的累计时间。规定的环境条件环境

6、条件指软件的运行环境。10几个值得关注的问题软件的运行环境：软件可靠性与运行环境密切相关软件运行的时间间隔：商业软件需要较高的运行时间间隔（较长的运行寿命），而任务关键软件则需要在短时间内高效运行不同于软件的正确性，对于持续运行的软件其可靠性最终将归于零（以失效结束）；但正确性是软件的特定的某次运行结果，要么为1，要么为0软件失效的时机是随机的，与硬件失效类似11软件失效软件失效是随机发生的描述失效的方法有三个：累计失效函数：即与某时间点相关的平均累计失效数失效率函数：用累计失效函数的变化率表示平均失效时间MTTF函数：对于一个时间段，表示若干相邻

7、失效时间间隔的平均值；对某个时间点，表示到下次失效的期望时间12软件失效率13时间失效率硬件软件（实际）软件（理想）如果没有缺陷，软件失效率为0如果发现的缺陷能被及时、完全修复，失效率会趋向0实际上，发现的缺陷数会递增，而纠正一个缺陷会引入更多的缺陷，因而失效率会增加7.2可靠性模型及评价标准7.2.1可靠性模型7.2.2可靠性模型评价标准7.2.3可靠性增长模型和指数模型软件可靠性建模过程是根据软件过去的故障行为建立软件可靠性数学模型的过程建模的目的是为了预计软件将来的故障行为147.2.1可靠性模型软件可靠性模型是用来指导我们对软件可靠性进行评

8、估和预测的。正确的选择与运用可靠性模型对于指导软件可靠性设计与测试至关重要。错误的或不恰当的选择不适合的可靠性模型将会带来