軟件可靠性相關的基本概念

 軟件可靠性方面的基本術語和概念

(1)軟件中的失誤、缺陷、故障和失效軟件可靠性文獻中常用失誤、缺陷、故障和失效來描述故障的因果關系。軟件作為一個整體，其故障的因果關系見圖1。

開發人員產生在開發過程中存在在產品中用戶經歷的在運行時失誤缺陷失效產品有故障在一定環境中圖1軟件故障的因果關系失誤(mistake)：可能產生非希望結果的人的行為。

缺陷（defect）：代碼中引起一個或一個以上故障或失效的錯誤的編碼，軟件缺陷是程序固有的。故障(fault)：在軟件執行過程中，缺陷在一定條件下導致軟件出現的錯誤狀態，這種錯誤的狀態如果未被屏蔽，則會發生軟件失效。失效(failure)：程序操作背離了程序需求

(2)從系統的不同層次看軟件缺陷、故障與失效

(3)軟件失效的原因

內在原因都是在軟件開發過程中形成且未被排除的潛在缺陷，如有缺陷的、遺漏的或多余的指令或指令集，這些缺陷的來源可能是開發軟件的人的失誤，也可能是惡意邏輯外在原因都是軟件外部給軟件提供的各種非期望的條件，一種是客觀存在于軟件外部的系統中的環境異常，另一種是軟件運行過程中人員造成的，可能是操作人員的失誤，也可能是有人惡意的侵襲，見圖3。

對于圖3所示惡意邏輯和故意侵襲的防范是軟件保密性（security）工程的任務。其他軟件失效原因都是軟件可靠性工程應予以考慮的，特別是內在原因中的偶然失誤。

(4)軟件失效的規律性

軟件內部故障的出現時刻T是隨機的。對于無容錯的軟件，出現故障就會失效，故障率即為失效率。如果軟件內潛在N個缺陷，第i個缺陷引起的故障出現概率為，設各缺陷之間相互獨立，則整個軟件的可靠度，即在規定的條件下在規定的時間t內程序不出錯地運行的概率為整個非容錯程序的失效率λ為諸之和，是第i個缺陷的失效率。