航天型號高可靠軟件系統(tǒng)調試原理與技術

前言

隨著航天型號功能的日趨復雜，軟件在型號中的應用越來越多，其規(guī)模和復雜度也日趨上升。從近年來對型號問題的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，由于軟件所導致的問題已占據(jù)一定比例。軟件已經(jīng)成為航天型號產品質量和可靠性的關鍵因素之一。調試和故障診斷是軟件研制過程中的重要環(huán)節(jié)，其主要的工作是針對故障現(xiàn)象完成故障的分析和定位，是保障和提高軟件質量和可靠性的重要手段。目前，在型號軟件研制過程中，軟件調試工作絕大部分都依靠人工完成，尚未形成理論化、系統(tǒng)化、精確化、自動化的調試手段。本書作者結合他們在開發(fā)高可靠復雜軟件方面的實際經(jīng)驗和研究成果，在深入分析軟件故障特征的基礎上，闡述當前軟件調試手段與工具的技術分類體系，并系統(tǒng)地介紹了當前國內外最新的、具有代表性的相關研究成果和技術。通過這些手段的應用，可以提高軟件故障診斷與分析的自動化和智能化，快速、準確地定位故障，極大地提高軟件調試效率。希望本書的出版能對推動航天型號軟件可靠性工作起到積極作用。

內容概要

　　《航天型號高可靠軟件系統(tǒng)調試原理與技術》針對復雜航天型號對軟件系統(tǒng)的高可靠性要求，在深入分析軟件故障特征的基礎上，闡述了當前軟件調試手段與工具的技術分類體系，介紹了一批最新的、具有代表性的軟件調試技術，包括程序規(guī)則分析、用戶行為分析、虛擬化調試支持、故障重現(xiàn)與逆向調試、統(tǒng)計調試、不變式調試等內容，以提高軟件故障診斷與分析的自動化、智能化程度，提高軟件調試效率，縮短軟件交付周期，提高航天型號軟件系統(tǒng)的可靠性?！　　逗教煨吞柛呖煽寇浖到y(tǒng)調試原理與技術》主要讀者對象是航天型號軟件系統(tǒng)的設計人員、開發(fā)人員、測試人員及管理人員，也可作為其他科技人員了解和掌握高可靠軟件系統(tǒng)質量保證與調試技術的參考書。

書籍目錄

第1章 軟件調試技術概述1.1 軟件系統(tǒng)的“雙刃劍效應”1.2 軟件質量體系中的短板——調試技術1.3 傳統(tǒng)軟件調試技術的局限性1.4 軟件調試技術的發(fā)展概況1.5 本書的組織第2章 型號軟件中的bug分析2.1 概述2.2 國外型號軟件中的bug2.2.1 金星探測器水手1號2.2.2 阿里安52.2.3 火星氣候軌道器MCO2.2.4 火星極地著陸器2.2.5 Titan／Centaur／Milstar軍事衛(wèi)星2.3 國內型號軟件中的bug2.3.1 優(yōu)先級運算問題2.3.2 程序結構不合理問題2.3.3 初始化不完備問題2.3.4 原子性破壞問題第3章 軟件bug分類及分布規(guī)律3.1 軟件bug概述3.1.1 關于bug的起源3.1.2 軟件bug的定義3.2 典型軟件bug分類體系簡介3.2.1 BorisBeizer分類體系3.2.2 IEEE10441994分類體系3.2.3 QJ3026-1998分類體系3.3 c語言軟件bug分類體系3.3.1 內存相關錯誤3.3.2 初始化錯誤3.3.3 計算錯誤3.3.4 輸入輸出錯誤3.3.5 控制流錯誤3.3.6 數(shù)據(jù)處理解釋錯誤3.3.7 競爭類錯誤3.3.8 平臺相關錯誤3.3.9 其他錯誤3.4 當前軟件bug分布規(guī)律分析3.5 軟件bug分布發(fā)展趨勢3.6 對軟件調試技術的需求第4章 內存類bug調試4.1 內存類bug產生原因4.1.1 內存類bug現(xiàn)狀4.1.2 動態(tài)內存管理4.2 內存類錯誤調試支持工具4.2.1 Insure++4.2.2 Purify4.2.3 Valgrind第5章 靜態(tài)分析調試5.1 靜態(tài)分析概述5.2 典型靜態(tài)分析技術5.2.1 基于規(guī)則的檢查5.2.2 符號執(zhí)行5.2.3 定理證明5.2.4 類型推導5.2.5 抽象解釋5.2.6 模型檢測5.3 靜態(tài)分析工具5.3.1 Testbed簡介5.3.2 其他靜態(tài)分析工具簡介5.4 靜態(tài)分析局限性第6章 動態(tài)分片調試6.1 什么是程序分片6.1.1 程序分片的發(fā)展歷史6.1.2 程序分片的分類6.1.3 程序分片的應用6.2 靜態(tài)分片6.2.1 靜態(tài)分片6.2.2 Weiser的算法6.2.3 Ottenstein的算法6.2.4 基于系統(tǒng)依賴圖的算法6.2.5 靜態(tài)分片和動態(tài)分片6.3 動態(tài)分片6.3.1 分片標準6.3.2 def-use動態(tài)分片算法6.3.3 Agrawal和Horgan的算法6.4 分片調試實例6.4.1 采用可信度剪枝的動態(tài)程序分片6.4.2 Delta調試和動態(tài)分片相結合的軟件調試方法6.5 商品化的分片工具第7章 Delta調試7.1 Delta調試概述7.2 Delta調試分類7.2.1 簡化7.2.2 分離7.3 Delta調試基本原理7.3.1 簡化算法7.3.2 層次化Delta調試7.3.3 分離故障起因7.3.4 分離因果鏈7.4 Delta調試工具舉例7.4.1 ASKIGOR7.4.2 DDchange和DDstate7.5 問題和局限性第8章 統(tǒng)計調試8.1 統(tǒng)計調試概述8.1.1 統(tǒng)計調試的定義8.1.2 統(tǒng)計調試的特點8.1.3 統(tǒng)計調試的發(fā)展歷史8.2 統(tǒng)計原理8.2.1 常用分布8.2.2 常用定理及統(tǒng)計推斷8.3 統(tǒng)計調試分類8.3.1 在線和離線統(tǒng)計調試……第9章 不變式調試第10章 難以重現(xiàn)類bug調試第11章 體系結構擴展調試第12章 基于數(shù)據(jù)挖掘的調試方法第13章 軟件調試技術評價參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　軟件調試技術概述1.1　軟件系統(tǒng)的“雙刃劍效應”軟件系統(tǒng)作為計算機系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，已經(jīng)延伸到現(xiàn)代武器型號設備、裝置中的各個角落，為了能夠適應各種復雜的空間環(huán)境和完成繁雜的空間任務，軟件系統(tǒng)的應用規(guī)模、復雜度以及重要性程度，近年來均呈急劇上升趨勢。例如：·一個國際太空站需要上百萬行的軟件系統(tǒng)，控制各種導航、通信及實驗設備；·美國航空航天局（NASA）的太空飛船項目中，其船載軟件代碼量大于50萬行，地面控制和處理軟件代碼量約350萬行；·我國神舟五號載人飛船中，船載軟件模塊共60余個，軟件指令達70萬條，地面支持系統(tǒng)的軟件規(guī)模則大于140萬條指令；在神舟六號飛船的7大系統(tǒng)、13個分系統(tǒng)中，軟件模塊規(guī)模進一步擴大到82個。在型號設備的功能分布中，由軟件系統(tǒng)承擔的功能比重不斷加大。例如，在美國第二代殲擊機F-111中，由軟件部分所實現(xiàn)的功能約占20％，到了第四代機F-22，這個比例已上升為80％。與此相類似，在我國新研的軍用飛機中，其飛控系統(tǒng)、火控系統(tǒng)及彈射救生系統(tǒng)等，均采用軟件系統(tǒng)逐步替代原有的機械、光學設備，實現(xiàn)其控制，某些機種的機載代碼量已超過了百萬行量級。由于軟件錯誤直接造成系統(tǒng)失效的比例持續(xù)遞增，據(jù)1986年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)失效事件中誘因是軟件錯誤的比例約占25％，而到2000年，該比率已超過40％。軟件錯誤所導致的經(jīng)濟損失也觸目驚心，根據(jù)美國國家標準技術研究所2002年6月公布的調查表明，由于軟件錯誤導致美國的經(jīng)濟損失每年高達595億美元，約戰(zhàn)GDP的0.6％。

編輯推薦

《航天型號高可靠軟件系統(tǒng)調試原理與技術》主要讀者對象是航天型號軟件系統(tǒng)的設計人員、開發(fā)人員、測試人員及管理人員，也可作為其他科技人員了解和掌握高可靠軟件系統(tǒng)質量保證與調試技術的參考書。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    航天型號高可靠軟件系統(tǒng)調試原理與技術 PDF格式下載

---