Качество программного обеспечения

должна быть составлена так, чтобы ее легко было читать и

использовать, так как программа пишется для людей);
   - учет человеческого фактора.

времени работы процессора, необходимые для выполнения программы.

и усилий пользователя по поддержанию ее функционирования.

и на заданной вычислительной машине

спецификации - технических требований к программе;
2) спецификация неточная или не полная.

спецификацией;
2) программы, функции которых корректируются сопоставлением вычислительных и измеренных результатов (сюда

относятся моделирующие программы , реализующие математическую модель физического объекта )
3) программы, действующие в постоянно изменяющейся среде (эта среда состоит из других программ, данных пользователей, реальных установок и схем и т.п.; к ним относятся операционные системы, управляющие программы и т.д.).

спецификации.
Но поскольку спецификация не всегда и не полностью соответствует

фактическим требованиям к программе, возможны случаи, когда некорректная программа работает надежно или, наоборот, корректная программа - ненадежно.

проявление лишь в редких комбинациях исходных данных.

широко использовать принципы модульного программирования в сочетании с практикой минимизации

числа соединений между модулями
необходимо искать и применять способы так называемого  оборонительного программирования, направленного на уменьшение вероятности ошибок в программах.

неправильного использования программных объектов.
Требование проектировать и программировать таким образом,

чтобы не только гарантировать ожидаемое использование программы в строгом соответствии со спецификациями, но и сделать невозможным ее неправильное использование.

ошибкам, заключается в том, что как бы хорошо ни была

спроектирована и реализована программа, в ней обязательно будет содержаться несколько остаточных ошибок.
Модули программы, которые могут дать сбой, должны иметь “резервный запас”.

восстановления. Каждый блок восстановления содержит пропускной тест и один или

несколько вариантов реализации. Основной вариант инициируется при вызове блока восстановления, и когда его выполнение завершается, происходит проверка значения пропускного теста.
Если он дает «истину», то считается, что выполнение блока восстановления успешно завершено.
Если же тест дает «ложь», то инициируется другой вариант, за которым следует определение значения пропускного теста и т. д. , и так до успешного выполнения блока восстановления.
Если же ни один вариант не прошел пропускного теста, то блок восстановления рассматривается как ошибочный и начинается исполнение другого варианта вызываемого модуля.

вычислительного процесса (использование алгоритмической избыточности).

погрешность вычислений.
Результаты вычислений искажаются следующими погрешностями:
а) исходных данных, трансформированными в ходе

вычислений;
б) округления;
в) погрешностями метода;
г) погрешностями, обусловленными отказами, сбоями и ошибками в программе;

на осознании того факта, что достижение необходимого уровня надежности программы

путем использования технологических мер обычно ограничено.
Для этого подготавливаются две или более версий программы для решения одной и той же задачи.

программы) в случае обнаружения расхождения в результатах, необходимо определить по

дополнительным критериям, какой результат правильный и отбросить другой результат.

определяется по мажоритарному признаку, т.е. выбирается тот результат, который наблюдается

в большинстве вариантов программы.

достаточно точной, но сложной основной программой используется менее точная, но

простая резервная программа.
Если при одинаковых исходных данных результаты работы программ отличаются на величину большую, чем допустимая погрешность, делается предположение, что отказала основная программа, как менее надежная, и в качестве правильного результата принимается результат работы резервной программы.

работы программы по результатам ее выполнения на специально подобранных наборах

исходных данных - тестах.
Программа может быть тестирована либо полностью, либо выборочно в отдельных точках пространства исходных данных.

быть полностью гарантирована. Если тесты предлагаются программистом, то они могут

охватить только те части программы, с которыми программист наиболее знаком. Поэтому многие скрытые ошибки могут оставаться не обнаруженными.

наборах программы или даже тестирование всех путей в структуре программы

нереально, так как число тестов будет недопустимо большим.

исходных данных на классы, причем каждый класс позволяет подтвердить определенные

свойства или работоспособность определенных элементов структуры программы.

гарантированного качества;
предотвращать дефекты проектирования за счет эффективных технологий и средств автоматизации обеспечения

всего жиз­ненного цикла комплексов программ и баз данных;
обнаруживать и устранять различные дефекты и ошибки про­ектирования, разработки и сопровождения программ путем систематического тестирования на всех этапах жизненного цикла ПС;
удостоверять достигнутое качество и надежность функциони­рования ПС в процессе их испытаний и сертификации перед передачей в регулярную эксплуатацию;
оперативно выявлять последствия дефектов программ и данных и восстанавливать нормальное, надежное функционирование комплексов программ.

в соответствии с их целью можно разбить на четыре группы:
предупреждение

ошибок,
обнаружение ошибок,
исправление ошибок,
обеспечение устойчивости к ошибкам. 

или вообще исключить ошибки.

самого программного обеспечения, помогающих выявлять ошибки.

исправления ошибок или их последствий.

программного обеспечения продолжать функционирование при наличии ошибок.

так как это — главная причина ошибок перевода;
2)  методы достижения большей

точности при переводе;
3)  методы улучшения обмена информацией;
4)  методы немедленного обнаружения и устранения ошибок. Эти методы направлены на обнаружение ошибок на каждом шаге перевода, не откладывая до тестирования программы после ее написания.

способ обеспечить надежность — прежде всего не допустить возникновения ошибок.

будут, то лучшая (после предупреждения ошибок) стратегия — включить средства

обнаружения ошибок в само программное обеспечение.

последующие затруднения для человека, которому придется извлекать информацию о ней,

находить ее и исправлять.

симптомы ошибки в процессе «обычной» работы программного обеспечения
активные попытки программной

системы периодически обследовать свое состояние в поисках признаков ошибок.

структурных уровнях программной системы.

ошибки. Когда он получает какие-нибудь данные от другого компонента или

из источника вне системы, он должен предполагать, что данные могут быть неправильными, и пытаться найти в них ошибки.
2. Немедленное обнаружение. Ошибки необходимо обнаружить как можно раньше. Это не только ограничивает наносимый ими ущерб, но и значительно упрощает задачу отладки.
3.  Избыточность. Все средства обнаружения ошибок основаны на некоторой форме избыточности (явной или неявной).

системы с целью обнаружить ошибку:
периодически выполняемая задача (например, она планируется

на каждый час)
задача с низким приоритетом, которая планируется для выполнения в то время, когда система переходит в состояние ожидания.

выделенные ни одной из выполняемых задач и не включенные в

системный список свободной памяти.
проверять также необычные ситуации: например, процесс не планировался для выполнения в течение некоторого разумного интервала времени.
осуществлять поиск «затерявшихся» внутри системы сообщений или операций ввода-вывода, которые необычно долгое время остаются незавершенными, участков памяти на диске, которые не помечены как выделенные и не включены в список свободной памяти, а также различного рода странностей в файлах данных.

последствия должны быть исправлены программным обеспечением.
Исправление ошибок самой системой

— плодотворный метод проектирования надежных систем аппаратного обеспечения.

идентичных запасных.
Аналогичные методы неприменимы к программному обеспечению вследствие глубоких

внутренних различий между сбоями аппаратуры и ошибками в программах.
Если некоторый программный модуль содержит ошибку, идентичные «запасные» модули также будут содержать ту же ошибку.

искажения записей в базе данных или управляющих таблицах системы.

разработчик заранее предугадает несколько возможных типов искажений и предусмотрит программно

реализуемые функции для их устранения.