Чуканов Надежност программного обеспечения и аппаратных средств 2008

14.Lipovski G.J. On A Varistructured Array of Microprocessors // IEEE Trans. Comput., 1977. № 2. P. 125-138.

15.Baer J.-L. Multiprocessing Systems // IEEE Trans. Comp., 1976, 25. № 12. P. 1271-1277.

16.Пирс У. Построение надежных вычислительных машин. М.: Мир, 1968.

17.Нейман Дж. Вероятностная логика и синтез надежных ор-

ганизмов из ненадежных компонентов. М.: Иностранная литература, 1956. C. 114-134.

18. Уэйкерли Дж. Повышение надежности микроЭВМ путем

тройного резервирования модулей // ТИИЭР, 1976, 64, № 6. C. 6876.

19. IV Международный симпозиум по толерантности вычисли-

тельных систем и процессов // Зарубежная радиоэлектроника, 1978, №6. C. 114-134.

20. Freeman H.A., Metre G. Fault-Tolerant Computers Using ―Dot-

ted-Logic‖ Redundancy Techniques // IEEE Trans. Comput., 1972, 21,

№8. P. 867-871.

21. Трайон Дж. Учетверенная логика // Методы введения избыточности для вычислительных систем. М.: Советское радио, 1966.

22.Avizienis A. Fault-Tolerant Systems // IEEE Trans. Comp., 1976, 25, №12. P. 1304-1312.

23.Вайрадян А.В., Петухов М.Н., Чеканов А.А. Адаптивный

восстанавливающий орган на микропроцессоре для многоканальных вычислительных систем // Тезисы докладов Всесоюзного на- учно-технического совещания ―Проблемы создания и использова-

ния высокопроизводительных машин‖. Кишинев, 1979. C. 13-14.

24.Ingle A.D., Siewiorek D.P. A Reliability Model For Various Switch Designs In Hybrid Redundancy // IEEE Trans. Comput., 1976, 25, №2. P. 115-133.

25.Avizienis A., Gillay G., Marthur F.P. и др. The STAR (SelfTesting And Repairing) Computer: An Investigation Of The Theory And Practice Of Fault-Tolerant Computer Design // IEEE Trans. Comput., 1971, 20, №11. P. 1312-1321.

26.Hopkins A.L., Smith T.B. The Architectural Elements Of A Symmetric Fault-Tolerant Multiprocessor // IEEE Trans. Comput., 1975, 24, №5. P. 498-505.

72

27.Koszeva L.J. A Three-Failure-Tolerant Computer System // IEEE Trans. Comput., 1971, 20, №11. P. 1389-1393.

28.Хопкинс А.Л., Смит Т.Б., Лала Дж.Х. FTMP – высокона-

дежный отказоустойчивый мультипроцессор для управления самолетом // ТИИЭР, 1976, 66, №10. C. 142-165.

29.Ведешенков В.А., Волков Т.Б. Об одном способе оценки

избыточности вычислительных систем с саморемонтом // Автоматика и телемеханика, 1977, №6. C. 158-166.

30.Каструччио О.П., Ирби С. Цифровая система стабилизации

орбитальной космической станции ―Скайлаб‖// Вопросы ракетной техники, 1973, №11. C. 77-85.

31.Червоный А.А., Лукьященко В.И., Котин Л.В. Надежность сложных систем. М.: Машиностроение, 1975.

32.Сандлер Дж. Техника надежности систем. М.: Наука, 1978.

33.Ушакова Г.Н. Аппаратный контроль и надежность специа-

лизированных ЭВМ. М.: Советское радио, 1969.

34.A. Ranganathan, S. Upadhya. Performance Evaluation Of Roll- Back-Recovery Techniques In Computer Programs // IEEE Trans. On Reliab., 1993, 42, № 2.

35.Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности.

М.: Советское радио, 1969.

36.R. Rohde, J. Haskett. Disaster Recovery Planning // Commun. ACM, 1990, 33, № 6. P. 652-657.

37.Chung W.H. Reliability Analysis Of A Series System With Re-

pair // Microelectronics Reliability, 1991, 31, № 2/3. P. 363-365.

38.Александрович А.Е., Бородакий Ю.В., Чуканов В.О. Проектирование высоконадежных информационно-вычислительных систем. М.: Радио и связь, 2004.

39.Школин В.П., Фогилев А.Н. Методы построения космических БЦВМ Зарубежная радиоэлектроника, 1978, № 3. С. 26-37.

40.Мур В.Ф., Шеннон К.Э. Надежные реле из ненадежных реле // Кибернетический сборник. Вып.1. М: Советское радио, 1966.

41.Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические

методы в теории надежности. М.: Наука, 1965.

42. F. Gatterson, S. Jankley. Built-In Self-Test (BIST) Structure For Analog Circuit Fault Diagnosis // IEEE Trans. On Instrumentation And Measurement, 1990.39 № 3. P. 517-521.

73

43.S. Byun, S. Moon. Resilient Data Management For Replicated Mobile Database Systems // Data & Knowledge Engineering, 1999.

№29. P.43-55.

44.Староселец В.Г. Оценка эффективности автоматического поиска отказов // Техническая диагностика. Труды I Всесоюзного совещания по технической диагностике / под ред. П.П.Пархоменко.

45.Курочкин Ю.А., Смирнов А.С., Степанов В.А. Информаци-

онная и функциональная надежность дискретных устройств // Автоматика и телемеханика, 1983. № 6. C. 163-168.

46.Хетагуров Я.А., Малишевский В.В., Потураев О.С. Основы инженерного проектирования управляющих ЦВМ. М.: Советское радио, 1972.

47.Кузнецов В.В. Эффективный алгоритм выделения внутренних переменных ВП // АВТ, 1979, № 1. C. 54-60.

48.Морозов Е.В. Установка контрольных точек в системах ре-

ального времени // Вопросы радиоэлектроники. (Cерия ЭВТ), 1982.

№10. C. 54-57.

49.Пашковский В.П. Оптимальный выбор контролируемых

параметров для систем встроенного контроля // Известия АН

СССР. Техническая кибернетика, 1980. № 1. C. 81-84.

50.Половко А.М. Основы теории надежности. М: Наука, 1964.

51.Гилевич А.И. Оптимизация частоты переключения резерва

//АВТ, 1978. № 1. C. 38-40.

74

Согласно ГОСТ 28195-89 "Оценка качества программных средств. Общие положения" [2] надежность программного средства (ПС) характеризуется показателями надежности ПС, под которыми понимается способность ПС в конкретных областях применения выполнять заданные функции в соответствии с программными документами в условиях возникновения отклонений в среде функционирования, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных, ошибками обслуживания и другими дестабилизирующими воздействиями. При этом к комплексным показателям надежности относятся:

–устойчивость функционирования – способность обеспечивать продолжение работы программы после возникновения отклонений,

вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных и ошибками 'обслуживания;

–работоспособность – способность программы функционировать в заданных режимах и объемах обрабатываемой инфор-

мации в соответствии с программными документами при отсутствии сбоев технических средств.

Согласно ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 "Оценка программной

продукции. Характеристики качества и руководства по их применению" [3] надежность определяется как набор атрибутов, относящихся к способности программного обеспечения сохранять свой уровень качества функционирования при установленных услови-

ях за установленный период времени. По этому ГОСТу подхарактеристики надежности включают:

–стабильность – атрибуты программного обеспечения, отно-

сящиеся к частоте отказов при ошибках в программном обеспечении;

–устойчивость к ошибке – атрибуты программного обеспечения, относящиеся к его способности поддерживать определенный

уровень качества функционирования в случаях программных ошибок или нарушения определенного интерфейса;

–восстанавливаемость – атрибуты программного обеспечения, относящиеся к его возможности восстанавливать уровень качества функционирования и восстанавливать данные, непосредственно поврежденные в случае отказа, а также ко времени и усилиям, необходимым для этого.

76

Таким образом, среди параметров, характеризующих надежность программного средства, явным образом выделяются показатели, характеризующие частоту отказов, обусловленных дефектами программного средства и ошибками его эксплуатации, а также атрибуты, связанные с возможностью восстановления программного средства и данных, непосредственно поврежденных в случае отказа.

Стандарт [3] применяется для установления требований к качеству программного обеспечения и оценивания (измерения, ранжирования и оценки) программных продуктов. При этом в нем описывается некоторая модель оценивания качества ПО, но в то же время, отмечается, что в целях описания и оценивания уровни ранжирования и критерии необходимо установить конкретно для данной организации или для данного применения, или для того и другого. Важность каждой характеристики качества также меняется в зависимости от принятых точек зрения (пред-

ставление пользователя, руководителя).

Процесс оценивания качества программного обеспечения состоит из трех стадий: установление (определение) требований к качеству, подготовка к оцениванию и процедура оценивания. Данный процесс может применяться в любой подходящей фазе жизненного цикла для каждого компонента программной продукции.

Целью начальной стадии процесса оценивания является установление требований в терминах характеристик качества и возможных комплексных показателей (подхарактеристик). Требования выражают потребности внешнего окружения для рассматриваемой программной продукции. Требования для продукции в целом могут отличаться от требований для отдельных компонентов.

Вторая стадия включает в себя подготовку к оцениванию (выбор метрик (показателей) качества, определение уровней ранжирования, определение критерия оценки). Ее основная задача – подготовить материал для проведения третьей стадии – непосредственного оценивания. Применение критериев оценки качества программного средства призвано обеспечить получение на основе оценок отдельных характеристик качества программного средства обоснованного заключения о его качестве в целом.

77

В ходе третьей стадии проводится измерение выбранных метрик, их ранжирование, а также собственно оценка программного обеспечения, при которой обобщается множество установленных уровней. Результатом является заключение о качестве программной продукции.

Для обеспечения возможности получения интегральной оценки по группам показателей качества используют факторы качества (1- й уровень): надежность ПС, сопровождаемость, удобство применения, эффективность, универсальность (гибкость) и корректность.

Каждому фактору качества соответствует определенный набор критериев качества (комплексные показатели — 2-й уровень): устойчивость функционирования, работоспособность, структурность, простота конструкции, наглядность, повторяемость, легкость освоения, доступность эксплуатационных программных документов, удобство эксплуатации и обслуживания, уровень автоматизации, временная эффективность, ресурсоемкость, гибкость, мобильность, модифицируемость, полнота реализации, согласованность, логическая корректность, проверенность.

Критерии качества определяют одной или несколькими метриками (3-й уровень).

Метрики составляются из оценочных элементов (единичных показателей — 4-й уровень), определяющих заданное в метрике свойство. Число оценочных элементов, входящих в метрику не ограничено.

Выбор оценочных элементов в метрике зависит от функционального назначения оценочного элемента и определяется с учетом данных, полученных при проведении испытаний различных видов, а также по результатам эксплуатации ПС.

Оценка качества ПС проводится в определенной последовательности:

–на фазе анализа проводится выбор показателей и их базовых значений;

–для показателей качества на всех уровнях (факторы, крите-

рии, метрики, оценочные элементы) принимается единая шкала оценки от 0 до 1;

78