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1、 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 安全生产管理解题安全生产管理解题 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 办法与技巧精解应对办法与技巧精解应对 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 软件测试维护安全类软件测试维护安全类 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 型的问题型的问题 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第7讲 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 如何应
2、对软件测试、维护、安全类型的问题 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 本讲导读 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 定量化的 说明。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 随着软件产业的推进和测试技术的发展，测试驱动开发越来越受到开发人员的重视， 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 测试技术也渗透到软件开发的每一个角落。同时，虽然硬件技术已经获得了巨大的发展， 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 但应用需求的快速增长也大大超出了人们的想象，如何更好地评价系统的各项性能指标对 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 充分发挥系统的性能越来越来起到更为重要的作用。同时，测试驱动开发的思想也使
3、得人 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 们对测试技术更为重视，尤其是测试的基本方法。而对于系统安全，则是反复强调的重 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 点，基本的安全设备，安全的体系结构等等属于考察的重点。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 本讲内容 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 7.1案例一软件可靠性测试 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 7.1.1 问题 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 某企业信息部门的李工程师正在为其下属单位开发一个应用软件，在编写软件需求规 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 格说明书时，涉及到如何定
4、量地描述软件可靠性的问题。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 李工认为软件可靠性指的是在将要使用的指定环境下，软件能以用户可接受的方式正确运 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 行任务所表现出来的能力。从定量角度看，似乎应当是该软件在约定的环境条件下和在给 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 定的时间区间内，按照软件规格说明的要求，成功地运行程序所规定功能的概率。但是， 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 他感到要具体地做定量描述有些困难。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 为此，李工查阅到了本部门某个软件需求规格说明书中有关的一段内容：“ 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示
5、（1）在集成与系统测试期间，由非开发组人员参与测试，每 10k 行可执行代码可能检测到（1）在集成与系统测试期间，由非开发组人员参与测试，每 10k 行可执行代码可能检测到 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 的错误（BUG）不能大于 6 个；的错误（BUG）不能大于 6 个； 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 （2）在提交使用的系统中，每 10k 行可执行代码可能保留着的错误数不能大于 8 个；（2）在提交使用的系统中，每 10k 行可执行代码可能保留着的错误数不能大于 8 个； 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 （3）在第一年工作期间，系统在 99.9%的工作日期间内，应能保持
6、100%的正常工作状（3）在第一年工作期间，系统在 99.9%的工作日期间内，应能保持 100%的正常工作状 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 态。”态。” 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 在上述说明后，还有一条注解是：错误（BUG）可采用蒙特卡罗（MonteCarlo）随机植入技 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 术进行测试。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 问题 1 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 李工程师首先想到了曾经学到过采用蒙特卡罗随机统计技术确定不规则形状封闭图形面积 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 的方法，即是采用一个大的矩形把待测的封闭图形完全包
7、围在该大矩形的内部，由计算机 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 大量生成在此矩形内均匀分布的“点” ，然后，计数清点一下在大矩形内总的“点”的个数 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 和在封闭图形内的“点”的个数，应当近似地有： 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 封闭图形的面积= 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 如果把这个思想应用于系统测试过程，先在某个程序中随机地人为植入 10 个错误（BUG） ，如果把这个思想应用于系统测试过程，先在某个程序中随机地人为植入 10 个错误（BUG） ， 对于某些 使用于重要场 合的软件，或 者运行时发生 故障会产生相 当严重后果的 软件，必
8、须要 求有更高的可 靠性，即在软 件开发的所有 相关环节采取 相应的严格管 理和措施，保 证其能稳定可 靠地运行，避 免失效可能会 引起的严重损 失。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 然后，由一个测试组进行测试，结果一共发现有 120 个错误，其中有 6 个是人为植入的错然后，由一个测试组进行测试，结果一共发现有 120 个错误，其中有 6 个是人为植入的错 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 误。误。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 请你估算一下这时该程序中将会遗留下多少个未被发现的隐藏错误。同时也请你用 100 字 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 以内的文字，简要地以提
9、纲方式列举出采用这种错误随机植入方式来估算系统中遗留错误 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 所固有的局限性。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 问题 2 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 在进行上述分析后，李工程师感到有些困惑，于是与本企业维护系统的一位系统管理员 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 进行了讨论，系统管理员告诉他可以借用硬件的 MTTF （失效的平均等待时间， 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 MeanTimeToFailure）或者 MTBF（失效的平均间隔时间）作为软件可靠性的主要指标。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 这时，李工程师查到了本企业中的
10、一个典型例子：某软件在提交使用后，在第 1 周内有 5 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 次软件故障（查出了有关的 BUG） ，在第 2 周至第 4 周内共有 23 次出错（也排除了错误根 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 源） ，在 2 个月以后该软件一直能正常使用运行（大家反映不错） ，一直到 6 年半后的一天 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 突然停工，即工作不正常。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 请你用 100 字以内文字分析该软件最后一次工作不正常的可能原因，并说明 MTBF 是在什么 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 意义下反映了软件的可靠性。 第 8讲 计
11、算机数值表示与非数值表示 问题 3 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 信息部门的吴总工程师向李工程师建议了另一类测试方案作为“错误随机植入”测试方法 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 的补充。即由甲和乙两组测试人员同时相互独立地测试同一份程序的两个拷贝，测试了两 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 周后，甲组发现的错误总数为 330 个，乙组发现的错误总数为 320 个，其中两个组发现的 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 相同错误数目为 300 个。请你大体上估算一下在测试前此程序原有多少个错误?并也请你以 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 100 字以内文字，简要说明使用这
12、类估算方法的必要前提。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 7.1.2 背景知识与解题分析 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 根据可靠性的概念，要在软件需求规格说明书中定量地、确切地表述出软件可靠性是最困 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 难的。软件可靠性需求应根据不同的软件使用的环境条件与不同的应用场合提出不同的要 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 求，笼统地说：“软件应有 99.9%的可靠性”是没有多大意义的。因为各类软件在运用时， 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 出现失效所造成的影响和损失各不相同，在需求分析时应对所开发的软件在投入运行后不 第 8讲 计算机数值表示与
13、非数值表示 发生故障的概率，按实际的运用环境条件提出适度的不同要求。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 问题 1 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 在一个待测试的程序中人为地随机植入 10 个错误。测试后发现了 120 个错误，其中有 6 个 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 是植入的错误。要求估算在该程序中还遗留有多少个“未被发现的错误” ，指出以这类随机 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 植入错误方案估算程序中错误所固有的局限性。 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 有关随机植入错误方法，请参考试题 4 的分析。随机植入错误方法有几个明显的优点； 第 8讲 计算机数值表示与非数值表示 （1）工作
