软件结构对软件的可靠性具有重要意义

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3.软件可靠性设计方法。

从软件可靠性的概念可以看出，软件的缺陷会导致错误和系统故障。因此，缺陷是所有错误的根源。为了提高软件的可靠性，最重要的是努力减少软件中的缺陷。软件的缺陷来自软件寿命周期的各个阶段，因此我们应该尽最大努力减少寿命周期的各个阶段的缺陷。缺陷暴露在一定的环境条件下，导致系统运行中的错误。软件的错误可能是由规范（要求/规格描述）、软件系统设计和编码过程产生的。

3.1要求/规格说明。只要规格说明与用户要求说明之间存在误差，就会出现规范错误。

规范它不仅规定了程序的要求，而且还规定了所使用的结构、开发和测试所需的程序测试要求和文件，以及程序语言、输入和输出的基本要求。通过对这些方面作出适当的规定，我们可以建立结构，使错误的可能性最小，并确保错误可以被发现和纠正。

本说明书是软件设计师与用户相互了解的基础，是软件设计师进行程序设计、调试和评价的基础。要求/规格说明书应具有以下性质：

（1）可测性：生产的软件产品应根据要求/规格说明书的内容进行测试。（2）完整性：对软件要求的描述应完整。（3）清晰度：软件的要求必须清晰，没有语义支持。（4）一致性：要求说明书中的概念和标准化。（5）弹性：当软件的工作环境发生变化时，其功能描述也会相应地扩展或压缩。

3.2软件设计。软件系统是根据要求/规格说明(规范)设计的。程序结构、测试点和限制将通过设计确定。为了设计可靠的软件，有必要在考虑模型、资源、语言、模型和数据结构等实际问题的基础上采取一些有效的设计方法。

3.2.1自顶向下设计方法。这种设计方法是处理分级问题最有效的设计技术。它从系统功能的最抽象描述开始；从它开始，设计一系列更详细的子系统。这些子系统完成员的高级功能；然后根据每个子系统设计一系列更详细的子系统，等等。这样，功能分解就会一次又一次地下降，直到最低级别的子系统更容易使用计算机程序设计语言来实现。自顶向下设计方法的价值在于，它指出了不同层次的复杂性，各种设计元素之间的关系相对清晰。通过这种结构化的结构方法，可以在早期阶段洞察到设计问题，从而避免不必要考虑较低层次的细节。

3.2.2结构化程序设计。软件结构对软件的可靠性具有重要意义。结构良好的程序易于编写、检查、检查、定位错误、修改和维护。结构化程序设计（又称模块化程序设计）将程序要求分为几个独立的、较小的程序要求或模块化的功能要求，分别提出各自的要求/规格说明，并注明如何与程序的其他部分接口。还必须指出所有输入和输出以及测试要求。对于每个较小的程序和模块，可以分别编程和测试，使模块之间高度分离。

3.2.3容错设计。对于软件错误造成的特别严重后果，如飞机飞行控制系统、空中交通控制系统、核反应堆安全系统等，应使用容错软件。容错设计的方法有：（1）加强软件的强度；使程序设计能够缓解错误的影响，避免死锁或崩溃等严重后果，并指出错误源。（2）使用N（>2）版本编程方法：即尽可能使用不同的算法和编程语言，由不同的团队编写，以提高每个软件版本的独立性。这个n个软件版本同时在n台计算机上运行。每台计算机之间可以有效地通信，并进行快速比较。当结果不一致时，根据大多数投票或预定策略选择输出。（3）恢复块法：为需要容错处理的块（基本块）提供备份块，并附加错误检测和恢复措施。免费论文下载中心：/w。

3.3软件编码。编码可以在软件结构设计的基础上进行，编码的缺陷是软件错误的主要来源。一般的编码错误是：输入错误的代码；值错误（特别是当单位不统一时）；丢失代码（如括号）；使用不确定的表达式等。为了减少编码错误，实现设计与生产的分离，高水平的软件工程师首先完成结构设计，然后程序设计师合理、必要地完成编码过程中的缺陷。

4.结尾语。

软件可靠性设计工程是一门新的工程学科，虽然得到了广泛的认可，但仍处于不成熟的发展阶段，仍有许多问题需要探索、研究和解决。本文只介绍了软件可靠性设计，并提供参考。