软件可靠性基本概念

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学科 软件可靠性 ｜ 章节 §8 / 第9章 ｜ 考点类型 概念题、论文考点 ｜ 重要度 ★ ｜ 知识点ID REL-01

一、核心定义

• 软件可靠性：软件产品在规定的条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。
• 软件可靠性和硬件可靠性区别：
  • 复杂性：软件复杂性比硬件高，大部分失效来自于软件失效。
  • 物理退化：硬件失效主要是物理退化所致，软件不存在物理退化。
  • 唯一性：软件是唯一的，软件复制不改变软件本身，而任何两个硬件不可能绝对相同。
  • 版本更新周期：硬件更新较慢，软件更新较快。
• 定量指标：
  • 失效概率：软件运行初始时为0，随着时间增加单调递增，不断趋向于1。
  • 可靠度：软件系统在规定的条件下、规定的时间内不发生失效的概率。等于1-失效概率。
  • 失效强度：单位时间软件系统出现失效的概率。
  • 平均失效前时间 (MTTF)：平均无故障时间，发生故障前正常运行的时间。
  • 平均恢复前时间 (MTTR)：平均故障修复时间，发生故障后的修复时间。
  • 平均故障间隔时间 (MTBF)：失效或维护中所需的平均时间，包括故障时间以及检测和维护设备的时间。MTBF=MTTF+MTTR。

二、考点提示

考试怎么考

• 考查软件可靠性基本概念的定义。
• 考查软件可靠性与硬件可靠性区别。
• 考查软件可靠性的定量描述。

常见坑

• 混淆软件可靠性和硬件可靠性的区别。
• 忽视软件复杂性导致的失效原因。

易错辨析

• 复杂性：软件复杂性高，硬件复杂性相对较低。
• 物理退化：硬件会因物理退化而失效，软件不会。

三、典型考题

在软件可靠性中，MTTF代表什么？ A. 平均故障间隔时间 B. 平均失效前时间 C. 平均恢复前时间 D. 可用性 答案：B 解析：MTTF是指平均无故障时间，即发生故障前正常运行的时间。

四、关联知识点

• 软件可靠性建模
• 软件可靠性测试与评估
• 软件可靠性设计

五、拓展备注

• 失效严重程度分级：软件失效的严重程度分为轻微、中等、严重和致命四级。
• 广义与狭义可靠性测试：狭义可靠性测试主要关注软件在特定条件下的失效概率，广义测试则包括可靠性增长、验证和摸底测试。
• 可靠性增长测试：通过持续测试、修复并观察失效强度是否下降来提高软件可靠性。
• 可靠性验证测试：判断软件是否达到既定的可靠性指标。
• 可靠性摸底测试：在资源有限的情况下，估计当前软件的可靠性水平和主要薄弱点。