基于程序不变量的并发软件可靠性计算

【摘要】软件可靠性是评估软件系统质量的一个重要属性，传统意义上，一个软件系统的可靠性是根据软件测试的输出计算得到。这样得出的可靠性，存在以下的缺点：1)由于失效数据来自测试的输入或输出，仅反映了系统行为的一部分，如果使用输出来计算可靠性，不能完全反映整个系统的可靠性，因而是不准确的；2)由于测试是基于操作剖面，因此，获得的可靠性是对在某个环境下的一些特定的操作。它可能是充足的，因为系统是在这些特定的操作下运行的。然而，在系统运行时，可能会碰到一些意想不到的环境，使得系统可能出现意外的失效。为了解决上述问题,本文提出了一种新的方法来计算软件系统的可靠性,尤其是并发系统的可靠性。失效的数据来自不变量，本文之所以使用不变量是它们能被用来重建系统的行为。换句话说，尽管它们也来自测试，但程序不变量可以捕获所有的系统行为。本文的方法描述如下:1)根据测试并用Daikon获得程序不变量,然后通过寻找坏的不变量作为失效数据；2)用Nelson可靠性模型和坏的不变量计算序列化程序的可靠性；3)基于并发程序的结构，建立了计算并发程序的可靠性的数学公式；4)运用公式和序列化程序的可靠性来计算整个系统的可靠性。本文的贡献如下：基于并发软件系统的结构，提出了一个计算软件系统可靠性的框架模型；基于程序不变量计算序列化程序的可靠性，使得计算结果更准确；在计算基于组件的软件系统的可靠性中，假设组件间相互独立的条件已被删除。
【作者】周辉；
【导师】丁佐华；
【作者基本信息】浙江理工大学，基础数学，2014，硕士
【关键词】可靠性；测试；程序不变量；序列化程序；并发程序；

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