[發(fā)明專利]基于HFSQM排隊模型考慮排錯資源局限性的構件軟件可靠性分析方法

無效

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• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102393833A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 崔剛;侯春燕;劉宏偉;劉剛;付忠傳;吳祥虎;張楠;王秀峰;朱東杰;張策
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本發(fā)明涉及一種軟件可靠性分析方法

背景技術

目前提出的構件軟件可靠性分析模型對構件軟件集成測試中故障排除過程的忽略，提出了HISQM模型建模分析故障排除過程。HISQM模型假設排錯人員的數(shù)目是無限的，檢測到的故障能立即分配排錯人員。這個假設沒有考慮排錯資源的局限性問題。實際中不可能擁有無限的排錯資源，由于成本以及預算等原因，排錯人員的數(shù)目往往是有限的且嚴格受控制的。當所有排錯人員都被占用時，新檢測到的故障必須排隊等待。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決實際中不可能擁有無限的排錯資源，當所有排錯人員都被占用時，新檢測到的故障必須排隊等待的缺陷，而提出了一種基于HFSQM排隊模型考慮排錯資源局限性的構件軟件可靠性分析方法。

基于HFSQM排隊模型考慮排錯資源局限性的構件軟件可靠性分析方法的仿真過程中，每次執(zhí)行采取的行動包括如下三個步驟：

資源分配的步驟ALLOCATING，具體過程為：

HFSQM中等待排錯資源的故障分配合適的資源；

首先檢查每個FSQ系統(tǒng)中有沒有空閑的排錯資源，以及等待隊列中有沒有故障在等待；如果條件滿足，給等待隊列隊首的故障分配資源，并將其移到排錯隊列的隊尾；以上過程重復進行，直到條件不滿足為止；

故障檢測過程的步驟DETECTING，具體過程為：

基于軟件應用的運行剖面對整個應用執(zhí)行集成測試；

在執(zhí)行當前構件curr_comp之前，首先根據(jù)運行剖面P確定下一個要執(zhí)行的構件next_comp，然后由curr_comp和next_comp確定curr_comp本次執(zhí)行所需要的時間time_this_visit；

如果curr_comp執(zhí)行過程中發(fā)生失效，則執(zhí)行如下操作：將檢測到的故障用結構體fault_info進行封裝，然后根據(jù)排錯策略放入相應的等待隊列中，在下一個時間步到來之時參與排錯資源分配；更新相應的計數(shù)器；設置curr_comp等于最后一個構件n，以便于在下一個時間步到來之時重啟系統(tǒng)；中斷對curr_comp的執(zhí)行；

curr_comp執(zhí)行完成之后，檢查curr_comp是否等于n，若終止應用一次執(zhí)行正常完成或發(fā)生失效時，則curr_comp等于n；當curr_comp等于n，需要重新啟動系統(tǒng)，通過設置curr_comp等于構件1來實現(xiàn)；否則curr_comp不等于n；

以上過程重復執(zhí)行，直到整個應用執(zhí)行集成測試完成；

故障排除過程的步驟CORRECTING，具體過程為：

對HFSQM中占有排錯資源的故障進行修復；

定義變量f指向排錯隊列中的每個故障；

如果f的狀態(tài)是CORRECTING，表示還未被排除，則執(zhí)行修復；

利用函數(shù)occur()判斷修復是否完成；如果修復完成，更改f的狀態(tài)為CORRECTED，釋放排錯資源，累加相應的計數(shù)器；

如此重復，直到完成對HFSQM中所有排錯隊列的遍歷。

以上三個步驟重復進行，直到到達時間t停止執(zhí)行，然后返回在這段時間內修復的總故障數(shù)。

本發(fā)明通過離散事件仿真為這些問題提供了一種解決方法。仿真方法由于它所具有的靈活性和動態(tài)性，使它能夠放寬基于模型方法中一些過于嚴格的假設，跟蹤軟件的動態(tài)失效過程。近年來，基于率的仿真方法開始用于分析軟件的隨機失效過程。目前所提出的軟件可靠性增長模型將測試及故障排除階段的總可靠性增長看作或近似為執(zhí)行時間中的馬爾可夫過程，或非齊次泊松過程，后者實際上也是馬爾可夫過程。盡管不同模型在基本失效機制上的假設可能有很大差別，但在數(shù)學上僅是率函數(shù)的形式不同而已。因此可以采用基于率的仿真方法實現(xiàn)對軟件可靠性過程的仿真。本發(fā)明提出一個混合有限服務員排隊模型HFSQM來建模構件軟件的集成測試過程。以HFSQM作為仿真模型，提出一種基于率的仿真方法來描述構件軟件測試中的可靠性增長過程。

本發(fā)明從描述構件軟件實際的可靠性過程出發(fā)，提出一個基于率的仿真方法。首先定義基于率的仿真?；诼实姆抡媸且环N速率控制事件進程的離散事件仿真方式。采用基于率的仿真方法來對軟件可靠性過程仿真是因為，雖然不同的軟件可靠性增長模型在基本失效機制上的假設有很大區(qū)別，但在數(shù)學上僅是率函數(shù)的形式不同而已。