7. Подходы к исследованию сложных программных комплексов

   1. Общие замечания

Анализ программного обеспечения компонентов КС и процессов его создания показывает [Е1,ЕП,ИБС,Лип0,Лип1,Лип3,Лип4], что эффективность контроля технологической безопасности готовых программ может быть повышена за счет учета специфических особенностей структуры программ и, в частности, параметров, характеризующих сложность проектирования и функционирования готовых программ. К числу параметров, влияющих на сложность проектирования ПО, в первую очередь относятся [Ма]:

• размер программ, выраженный числом команд и программных модулей в комплексе;

• количество обрабатываемых переменных и объем памяти для размещения базы данных;

• ограничения на длительность разработки и на количество специалистов, участвующих в создании комплекса программ.

Кроме того, для сложных комплексов управляющих программ (КУП) проверка отсутствия РПС не всегда возможна вследствие большого числа технологических исходных данных и т.д. В этих условиях целесообразно в первую очередь определить наиболее критичные с точки зрения выполнения целевых функций пути (ветви) программ, которые должны быть подвергнуты наиболее полному тестированию. Критичные пути определяются путем анализа следующих компонентов:

• сложности программных модулей, которая характеризуется трудоемкостью создания оформленного комплекса программ и может быть оценена с учетом внутренней структуры и преобразования переменных в каждом модуле, а также интегрально по некоторым внешним статистическим характеристикам модулей;

• сложности структуры комплекса (или группы программ и связей между модулями по передачам управления и обмену информацией), определяемой числом связей при взаимодействии модулей, структурой и регулярностью межмодульных связей;

• сложности структуры данных, которую можно оценить количеством и структурой глобальных и обменных переменных, регулярностью их размещения в массивах, а также сложностью доступа к этим переменным.

Информация об усредненных значениях и статистических законах распределения характеристик этих компонентов накапливается с целью дальнейшего использования при исследовании программ, аналогичных по своему функциональному назначению и принципам разработки, а также:

• при классификации программ на основе количественных критериев для выбора рациональных методов и средств обеспечения их технологической безопасности;

• для обоснования правил структурного построения, сегментации больших программ с целью упрощения контроля их технологической безопасности;

• для выбора рациональных методов построения и применения технологически безопасных средств автоматизации программирования и отладки.

Определение критических путей программных комплексов осуществляется в процессе последовательного выполнения следующих работ, связанных с получением информации о сложностных показателях исследуемых программ:

• обработки исходных текстов и характеристик оттранслированных программ, а также расчета абсолютных и относительных численных характеристик объема модулей программ, числа используемых переменных и констант;

• структурного контроля программы, расчета числа маршрутов и циклов, а также количества передач управления в ациклических маршрутах;

• построения иерархической схемы связей программных модулей, расчета количества вызываемых и вызывающих данный модуль программ, определения интенсивности использования переменных на запись и чтение.

При исследовании управляющих программ в КС различного назначения целесообразно использовать следующую классификацию программных модулей:

• диспетчерские программы (верхний уровень иерархии);

• функциональные модули, выполняющие основные задачи обработки информации и принятия решений (средние уровни иерархии);

• стандартные модули, используемые многократно для выполнения достаточно простых процедур и технологических операций по обработке данных (нижние уровни иерархии).