2.3.2. Стационарный коэффициент готовности

Стационарный коэффициент готовности определяется как

,

Другой способ определения стационарного коэффициента готовности:

,

где: S t_p – суммарное время работы объекта;

S t_в – суммарное время восстановления объекта.

Рис. 2.6 иллюстрирует зависимость коэффициента готовности от времени.

Следует отметить, что К_Г(t) и К_Г.СТ. — комплексные показатели, учитывающие свойство безотказности и восстанавливаемости.

Рис. 2.6. Зависимость коэффициента готовности от времени

2.4. Основные модели, используемые в теории надежности

Рассмотрим зависимость надёжности от времени, то есть основные законы, используемые в теории надёжности. Время между соседними отказами для аппаратуры компьютера является непрерывной СВ, которая характеризуется некоторым законом распределения. Зависимость надёжности от времени описывается с помощью математической модели надёжности (ММН), то есть математического выражения (формулы, уравнения, система уравнений, алгоритма), позволяющего определять показатели надёжности ММН в виде формул с эмпирическими коэффициентами. ММН в виде формул с эмпирическими коэффициентами носят название статистических моделей распределения. Наиболее распространённой статистической моделью надёжности является экспоненциальная модель распределения времени до отказа, по которой вероятность безотказной работы определяется выражением:

,

где λ — параметр модели.

Функция плотности:

.

Интенсивность отказов:

.

Экспоненциальную модель надежности иллюстрирует рис. 2.7.

Из практики эксплуатации радиоэлектронных приборов график типичной зависимости интенсивности отказов от t имеет вид, представленный на Рис. 2.8.

На рис. 2.8 через I обозначен период приработки, II – период эксплуатации, III – период интенсивного старения.

Период приработки I имеет повышенную интенсивность отказов, вызванную приработочными отказами, обусловленными дефектами производства, монтажа и наладки.

Таким образом, экспоненциальная модель момент быть использована в случае, когда

Рис. 2.7. Экспоненциальная модель надёжности

Рис. 2.8. Зависимость интенсивности отказов от времени t

3. Основные понятия и определения в области надежности программного обеспечения компьютерных систем

3.1. Проблема надежности программного обеспечения и её актуальность

Одним из важнейших аспектов повышения эффективности работы компьютерных систем является обеспечение высокой надежности протекающих в них вычислительных процессов. На первом этапе развития компьютерных систем (50-60 годы 20 века) определяющим фактором ненадежности был аппаратный фактор.

Программное обеспечение (ПО) в то время находилось на очень низкой стадии развития и отличалось малой сложностью. Доля отказов за счёт ПО была очень незначительной.

Непрерывное усложнение ПО, наряду с отсутствием индустриальных технологий его производства, резкое повышение надёжности аппаратного обеспечения КС за счёт широкого использования интегральных микросхем и систем автоматизации проектирования привело к тому, что уже начиная с 70-х годов 20 века ПО стало определяющим фактором надёжности КС.

Пример.

Программист в программе на языке Фортран, управляющей первым полетом американского космического корабля на Венеру, написал следующий оператор цикла DO:

DO 3 I=1.3

(выполнять тело цикла до оператора с меткой 3 при изменении параметра цикла I от 1 до 3).

При этом вместо символа « , » программист поставил точку. Однако компилятор, проигнорировав пробелы, воспринял данный оператор как допустимый оператор присваивания:

DO3I=1.3

В результате эта ошибка привела к отказу и невыполнению всей программы полета, стоившей больше миллиарда долларов.

Причины:

1. «плохой» компилятор;

2. «плохое» тестирование;

3. субъективные факторы (ошибка программиста).

Таким образом, задача повышения надежности ПО является актуальной.