85

1. Программное обеспечение 3

2. Стадии жизненного цикла программного обеспечения 5

2.1. Основные процессы жизненного цикла программного обеспечения 6

2.2. Вспомогательные процессы жизненного цикла программного обеспечения 12

2.3. Организационные процессы жизненного цикла программного обеспечения 17

3. Основные понятия и показатели надежности программных средств 20

3.1. Показатели качества и надежности программного обеспечения 22

3.2. Дестабилизирующие факторы и методы обеспечения надежности функционирования программных средств 26

3.2.1. Модель факторов, определяющих надежность программных средств 26

3.2.2. Методы обеспечения надежности программных средств 29

Предупреждение ошибок 30

Обнаружение ошибок 30

Исправление ошибок 32

Устойчивость к ошибкам 32

Обработка сбоев аппаратуры 34

3.3. Модели надежности программного обеспечения 35

3.3.1. Аналитические модели надежности 37

Модель Шумана 37

Модель La Padula 38

Модель Джелинского – Моранды 39

Модель Шика – Волвертона 40

Модель Мусса 40

Модель переходных вероятностей 41

Модель Миллса 42

Модель Липова 42

Простая интуитивная модель 43

Модель Коркорэна 43

Модель Нельсона 44

3.3.2. Эмпирические модели надежности 44

Модель сложности 44

Модель, определяющая время доводки программ 45

3.3.3. Особенности обеспечения надежности функционирования импортных программных средств 47

4. Оценка надежности комплексов аппаратно-программных средств с учетом характеристик программного и информационного обеспечения 51

4.1. Постановка задачи 51

4.2. Общая схема проектной оценки надежности программного комплекса 52

4.2.1. Расчет исходного числа дефектов 53

4.2.2. Расчет остаточного числа дефектов после автономной отладки 54

4.2.3. Расчет остаточного числа дефектов после комплексной отладки 54

4.2.4. Оценка вероятности проявления дефекта при однократном выполнении ФСО 54

4.2.5. Оценка вероятности проявления дефектов при многократном выполнении ФСО 55

4.2.6. Оценка характеристик потоков инициирующих событий 55

4.2.7. Оценка показателей надежности системы с учетом случайного потока инициирующих событий 55

4.3. Факторные модели 56

4.3.1. Модели распределения числа дефектов в алгоритмах и базах данных 56

4.3.2. Модели распределения дефектов в базах данных 56

4.3.3. Модели эффективности отладки 57

4.3.4. Модели потоков инициирующих событий 60

4.4. Проектная оценка надежности программного комплекса при выполнении ФСО 61

4.4.1. Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении ФСО 61

4.4.2. Вероятность проявления дефекта при многократном выполнении ФСО 62

4.4.3. Вероятность безотказной работы ПК в режиме МКЦП при случайном потоке инициирующих событий 63

4.4.4. Учет процедур парирования ошибок 63

4.5. Пример проектной оценки надежности программного комплекса 64

4.5.1. Краткое описание аппаратно-программного комплекса 64

4.5.2. Оценка исходного числа дефектов 65

4.5.3. Оценка числа дефектов ФПО по подсистемам до автономной отладки 66

4.5.4. Оценка остаточного числа дефектов после автономной отладки 67

4.5.5. Оценка остаточного числа дефектов после комплексной отладки 69

4.5.6. Оценка вероятности проявления дефекта при однократном и многократном выполнении ФСО после КО 71

4.5.7. Поток инициирующих событий 74

4.5.8. Вероятность безотказной работы ПК 74

4.6. Оценка надежности программного комплекса по результатам отладки и нормальной эксплуатации 75

Экспоненциальная модель Шумана 75

Экспоненциальная модель Джелинского−Моранды 77

Геометрическая модель Моранды 78

Модель Шика−Волвертона 78

Модель Липова 78

Модель Мусы−Гамильтона 79

Вейбулловская модель (модель Сукерта) 80

Модель Уолла−Фергюссоиа (степенная модель) 80

Структурная модель Нельсона 81

Структурная модель роста надежности 82

Гиперболическая модель роста надежности 83

5. Литература 84

1.Программное обеспечение

Повсеместное использование терминов в области использования электронно-вычислительных средств, автоматизированных информационных систем, телекоммуникационных систем, вызывает необходимость в правильном и корректном их употреблении. В связи с этим, рассмотрим основные понятия и определения, определяемые нормативными документами.

Программа − данные, предназначенные для управления конкретными компонентами системы обработки информации в целях реализации определенного алгоритма. [1]

Программное обеспечение − совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Программирование − научная и практическая деятельность по созданию программ.

Программа компонент − программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса. [2]

Программа комплекс − программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции, и применяемая самостоятельно или в составе другого комплекса.

В зависимости от целевого предназначения, решаемых задач, области применения реализующих функций и особенностей функционирования различают следующие виды программ (табл.1.1). [2]

Таблица 1.1

Виды программ

№ п/п	Термин	Определение
	Системная программа	Программа, предназначенная для поддержания работоспособности системы обработки информации или повышения эффективности ее использования в процессе выполнения прикладных программ
	Управляющая программа	Системная программа, реализующая набор функций управления, в который включают управление ресурсами и взаимодействием с внешней средой системы обработки информации, восстановление работы системы после проявления неисправностей в технических средствах
	Супервизор	Часть управляющей программы, координирующая распределение ресурсов системы обработки информации
	Прикладная программа	Программа, предназначенная для решения задачи или класса задач и определенной области применения системы обработки информации
	Программа обслуживания	Программа, предназначенная для оказания услуг общего характера пользователям и обслуживающему персоналу системы обработки информации
	Абсолютная программа	Программа на машинном языке, выполнение которой зависит от ее местоположения в оперативной памяти
	Переместимая программа	Программа на машинном языке, выполнение которой не зависит от ее местоположения в оперативной памяти
	Реентерабельная программа	Программа, один и тот же экземпляр которой в оперативной памяти способен выполняться многократно, причем так, что каждое выполнение может начинаться в любой момент по отношению к другому выполнению
	Мобильная программа	Программа, которая написана для ЭВМ одной архитектуры, но может исполняться в системах обработки информации с другими архитектурами без доработки или при условии ее доработки, трудоемкость которой незначительна по сравнению с разработкой новой программы
	Драйвер	Программа, предназначенная для управления работой периферийных устройств, обычно в мини- и микро ЭВМ
	Подпрограмма	Программа, являющаяся частью другой программы и удовлетворяющая требованиям языка программирования к структуре программы
	Программный модуль	Программа или функционально завершенный фрагмент программы, предназначенный для хранения, трансляции, объединения с другими программными модулями и загрузки в оперативную память
	Исходный модуль	Программный модуль на исходном языке, обрабатываемый транслятором и представляемый для него как целое, достаточное для проведения трансляции
	Объектный модуль	Программный модуль, получаемый в результате компиляции исходного модуля. Примечание. Объектный модуль обычно полностью готов к редактированию связей
	Загрузочный модуль	.Программный модуль, представленный в форме, пригоднойt для загрузки в основную память для выполнения
	Макроопределение	Программа, под управлением которой макрогенератор порождает макрорасширения макрокоманд
	Рекурсивная подпрограмма	Подпрограмма, которая может обращаться к себе самой