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1、文档1文档编号产品版本密级XK-DN-2000-10-11-09V 1.0产品名称：共页软件可靠性和安全性设计指南文档作者：日期：/ /开发/测试经理：日期：/产品经理：日期：/管理办：日期：/请在这里输入公司名称版权所有不得复制软件可靠性和安全性设计指南软件可靠性和安全性设计指南1 范围1 .1主题内容此处加入主题内容1 .2适用范围此处加入适用范围2 引用标准GBxxxx 信息处理一一数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及 约定。GB/Txxx 软件工程术语GB/Txxxxxx 计算机软件质量保证计划规范GB/T xxxxx计算机软件配置管理计划规范GB
2、/T xxxxx 信息处理一一程序构造及其表示的约定GJBxxxx系统安全性通用大纲GJBxxxxx 系统电磁兼容性要求GBxxxx电能质量标准大纲GBxxxxx电能质量标准术语3 定义此处加入定义3 .1失效容限此处加入失效容限3 .2扇入此处加入扇入3 .3扇岀此处加入扇岀3 .4安全关键信息此处加入安全关键信息3 .5安全关键功能此处加入安全关键功能3 .6软件安全性此处加入软件安全性4 设计准则和要求4 .1对计算机应用系统设计的有关要求4 .1.1硬件软件功能的分配原则此处加入硬件软件功能的分配原则4 .1.2硬件软件可靠性指标的分配原则此处加入硬件软件可靠性指标的分配原则4 .1.
3、3容错设计此处加入容错设计4 .1.4安全关键功能的人工确认此处加入安全关键功能的人工确认4 .1.5设计安全性内核此处加入设计安全性内核4 .1.6记录系统故障此处加入记录系统故障4 .1.7禁止回避检测岀的不安全状态此处加入禁止回避检测岀的不安全状态4 .1.8安全性关键软件的标识原则此处加入安全性关键软件的标识原则4 .1.9分离安全关键功能此处加入分离安全关键功能4 .2对硬件设计的有关要求此处加入对硬件设计的有关要求4 .3软件需求分析4 .3.1一般要求此处加入一般要求4 .3.2功能需求此处加入功能需求4.3.2.1 输入此处加入输入4.3.2.2 处理此处加入处理4.3.2.3
4、 输岀此处加入输岀4.3.2.4 特殊要求此处加入特殊要求4 33性能需求此处加入性能需求4.3.3.1 精度此处加入精度4.3.3.2 容量此处加入容量4.3.3.3 时间特性此处加入时间特性4.3.3.4 灵活性此处加入灵活性4 .3.4 接口需求此处加入接口需求4.3.4.1 与外部设备的接口此处加入与外部设备的接口4.3.4.2 与其它系统的接口此处加入与其它系统的接口4.3.4.3 人机接口此处加入人机接口 4 .3.5数据需求此处加入数据需求4 .3.6环境需求此处加入环境需求4.3.6.1 硬件此处加入硬件4.3.6.2 软件此处加入软件4 .3.7软件可靠性和安全性需求此处加入
5、软件可靠性和安全性需求4 .3.8其它需求此处加入其它需求4 39采样的确定原则此处加入采样的确定原则 4 .4软件设计4 41一般要求此处加入一般要求442功能设计与分配此处加入功能设计与分配 4 43控制流与数据流此处加入控制流与数据流 4 44资源分配及余量此处加入资源分配及余量 445设计限制此处加入设计限制4 46安全关键功能的设计此处加入安全关键功能的设计4 .4.7冗余设计4.4.7.1 恢复块此处加入恢复块4.4.7.2 信息冗余此处加入信息冗余4 48 接口设计4.4.8.1 一般要求此处加入一般要求4.4.8.2 人机界面设计此处加入人机界面设计4.4.8.3 报警设计此处
6、加入报警设计4.4.8.4 软件接口设计此处加入软件接口设计4 .4.9软件健壮性设计4.4.9.1 电源失效处理4.4.9.2 系统不稳定的处理此处加入系统不稳定的处理4.4.9.3 接口故障处理此处加入接口故障处理4.4.9.4错误操作处理此处加入错误操作处理4 410 简化设计4.4.10.1 模块的单入口和单岀口此处加入模块的单入口和单岀口4.4.10.2 模块的独立性此处加入模块的独立性4.4.10.3 模块的扇入扇岀此处加入模块的扇入扇岀4.4.10.4 模块的耦合方式此处加入模块的耦合方式 4.4.10.5 模块的内聚方式此处加入模块的内聚方式 4 .4.11 数据设计4.4.1
7、1.1 属性控制此处加入属性控制4.4.11.2 数值运算范围控制此处加入数值运算范围控制4.4.11.3 精度控制此处加入精度控制4.4.11.4 合理性检查此处加入合理性检查4.4.11.5 特殊问题此处加入特殊问题4 .5软件实现4 .5.1语言要求此处加入语言要求4 .5.2McCabe 指数McCabe指数为8。4 .5.3 参数化此处加入参数化4 .5.4公用数据和公共变量此处加入公用数据和公共变量4 .5.5 标志此处加入标志4 .5.6文件此处加入文件4 .5.7数据区隔离此处加入数据区隔离4 .5.8安全关键信息的要求此处加入安全关键信息的要求4 .5.9程序单元的规模此处加
8、入程序单元的规模4 .5.10命名要求此处加入命名要求4 .5.11程序格式化要求此处加入程序格式化要求4 .5.12程序注释要求与方法此处加入程序注释要求与方法4 .5.13程序设计风格此处加入程序设计风格4 .5.14 多余物的处理4.5.14.1 文档中未记载特征的清除此处加入文档中未记载特征的清除4.5.14.2 覆盖的处理此处加入覆盖的处理#软件可靠性和安全性设计指南软件可靠性工程2010-06-23来源：网络软件可靠性工程随着计算机应用的普及，软件可靠性研究与工程实践倍受软件工程界和可靠性工程界的关注。可 以说,80年代是软件工程研究的年代,90年代是软件可靠性工程的年代。但是 ，
9、作为一门新兴的学科，软件可靠性工程 领域还存在很多问题。本期专题从总体上系统地阐述了软件可靠性工程的产生、发展及要解决的问题，文章由中国船舶工业总公司第七一六研究所的孙志安博士撰写，包括以下5篇文章：1. 软件可靠性工程综述本文概括介绍了软件可靠性研究与工程实践的历史、现状及展望，并提岀了一些需要关注 的问题。2. 实时软件的可靠性设计实时软件的可靠性设计是软件可靠性工程设计中最具代表性的内容，本文介绍的设计 方法对实时系统及其它系统均有意义。3软件可靠性模型的评价准则本文针对目前种类繁多、数量庞大的软件可靠性模型，提岀了一种评价准则。这不仅有利于研究和应用，而且对澄清目前的混乱状态也是一种有
10、益的尝试和探讨。4. 软件复杂性的度量与控制本文提岀了几种较为有效的软件复杂性度量与控制方法，为软件的可靠性设计奠定了基础。5. 需求分析与软件可靠性保证本文所介绍的需求分析中的软件可靠性保证，是软件可靠性设计中最容易被人忽视、但又最容易导致不可靠的一个重要因素。目前，大多数设备和系统的功能都是由软件规定的，因此,信息社会越来越依赖于软件。但是，软件可靠性日益严重地制约着软件产品更广泛地应用，甚至带来了一些灾难性的后果。事实证明，复杂软件对大小工程系统都是一个薄弱环节。即使是通过完备测试的软件，也常常受到错误的困扰。同时，一个日益增长的需求是，软件应具有检定合格的高可靠性。为解决软件危机而产生
11、和发展起来的软件工程，成功地解决了软件开发中存在的许多问题。它不仅对软件开发、设计和生产有直接影响，而且对提高软件可靠性有显著成效。实践表明，使用软件工程方法，可达到一般的可靠性要求；但当软件可靠性要求更高时，则必须在实施软件工程的同时，采取 一些专门的可靠性工程技术和方法，以保证所要求的可靠性。70年代初，以软件工程的大力发展和成功应用为契机，利用传统可靠性工程技术、方法和工具，软件可靠性工程得以产生和发展。它是为保证经济、及时地实现软件可靠性目标而采取的系统化技术、方法和管理措施，旨在开发以保证和提高软件可靠性为目标的技术，并通过工程化方法加以应用。它是一个工程领域，是软件工程的一个重要分
12、支。其研究范畴覆盖了软件可靠性预计、分配、分析、设 计、评价、测试、检定，以及可维护性设计、安全性设计和可靠性工程管理等方面。一、软件可靠性模型软件可靠性模型是软件可靠性工程中倍受关注、研究最早、成果最多、目前仍最活跃的一个领域。从Hudson的工作开始，到1971年发表J-M模型至今，已公开发表了 100余种模型。它不仅是解决软件可靠性预计、分配、分析与评价等基本问题的最强有力的工具，更是软件可靠性设计的指南。它旨在根据软件可靠性数据、以统计方法给岀软 件的可靠性估计值或预测值，是从本质上理解软件可靠性行为的关键，是软件可靠性工程实践的基本活动。1. 模型分类模型分类是软件可靠性工程研究与实
13、践的前提。软件可靠性模型数量多、表达形式不同，且新模型不断发表；适用于某些软件故障数据集合的模型 ，不适用于其它故障数据集合；同一模型适用于同一软件项目开发的某个阶段，不适用于其它阶段；而且，有些模型是针对特定的软件或过程而开发的。这些无疑为模型的应用设置了障碍。为了系统、 深刻地理解软件可靠性模型，有必要对现有模型进行科学、合理的分类。目前，关于如何进行模型分类与选择，尚无明确的指导原则，一般按数学结构、模型假设、参数估计、失效机理、参数形式、数据类型、建模对象、模型适用性 和时域等进行分类。但是这些分类方法均缺乏足够的科学性、系统性和适用性。笔者认为，基于实用的目的，结合建模方法、适用范围
14、、模型假设和模型特性等，在多维构架的基础上进行综合分类，将是模型分类研究的方向。2可靠性度量IEEE于1989年发表的39种度量都直接或间接与软件可靠性度量相关，主要的度量有失效率、 失效强度、残留缺陷、可靠度、平均无失效时间及可用度等。现在，一般的做法是，把它们按技术度量和管理度量落实到软件生命周期的每个阶段。其目的都是面向用户和开发人员，并以他们共同熟悉的形式对软件可靠性目标和任务加以度量。软件故障与差错的分析及定义是软件可靠性度量的基础。软件故障是软件中能引起一个及一个以上失效的缺陷，或是引起一个功能单元不能执行的意外条件，它是在软件设计过程中形成的。软件故障在数据结构或程序输岀中的表现即 为软件差错。常见的软件差错包括非法转移、误
