信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的可靠性設(shè)計

王漢斌

摘 要

隨著信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展，應(yīng)用軟件作為信息系統(tǒng)各項功能得以實現(xiàn)的前提也越來越重要，軟件的可靠性是保證軟件正常運行的基礎(chǔ)。因此，為了保證應(yīng)用軟件的可靠性，本文首先對軟件可靠性的相關(guān)概念進(jìn)行了闡述，接著對信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計技術(shù)進(jìn)行了探究，為未來應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計提供了參考。

【關(guān)鍵詞】信息系統(tǒng) 應(yīng)用軟件 可靠性 設(shè)計

信息系統(tǒng)的主要功能是信息的采集、存儲和加工等一系列有關(guān)信息的活動，它的運行依靠計算機和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，所以信息系統(tǒng)可以定義為一個可以進(jìn)行信息取得和分析處理的方法、過程、技術(shù)的綜合整體。應(yīng)用軟件是信息系統(tǒng)實現(xiàn)各種軟件的前提和基礎(chǔ)，所以信息系統(tǒng)的應(yīng)用軟件越來越受到人們的關(guān)注。

軟件的可靠性是決定軟件是否能正常運作的關(guān)鍵，由于軟件產(chǎn)品的制作過程是不可見的，其在設(shè)計時可能會出現(xiàn)一些缺陷而導(dǎo)致軟件運作的異常。因此，軟件可靠性是人們關(guān)注的一個重要方面。

1 軟件可靠性的相關(guān)概念

軟件可靠性的前提和基礎(chǔ)是軟件的工程化，軟件工程化規(guī)定了軟件在開發(fā)過程中需要遵守的各項規(guī)章規(guī)范，如GB8566等；軟件工程化對軟件開發(fā)的模式也進(jìn)行了詳細(xì)的說明；它還可以通過軟件的各種需求和特點，制定出配套的軟件設(shè)計任務(wù)書和軟件接頭的設(shè)計方案，保證軟件的質(zhì)量。軟件工程化對于軟件開發(fā)的全過程都可以進(jìn)行記錄，使得軟件開發(fā)過程中的技術(shù)、方法等可以追溯。軟件工程化設(shè)計的軟件一般是由相對獨立、功能單一的模塊組合而成的，其具有禍合度弱、內(nèi)聚度高等特點。

影響軟件可靠性的原因多種多樣，為了保證軟件的可靠性，隊信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)可靠性設(shè)計提出了各種要求。這些要求包括明確軟件的各項功能和軟件的使用環(huán)境，確定如何判斷軟件的可靠性方法，對功能進(jìn)行權(quán)重劃分和相關(guān)設(shè)計，確立軟件可靠性設(shè)計的規(guī)則，對軟件的開發(fā)制定詳細(xì)的計劃等。

2 信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計技術(shù)

2.1 信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)最好是由相對獨立的、功能單一的模塊組成，其設(shè)計需要有一個結(jié)構(gòu)有條理的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蛳到y(tǒng)，用以滿足各種軟件的要求，不同模塊之間的控制結(jié)構(gòu)為單口出入的形式，不包含中斷的情形。這里的設(shè)計要求模塊的部分故障不會影響整體信息系統(tǒng)的運作，部分的修改對整體的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響，如果想要修改和增加任務(wù)，可以通過獨立模塊的修改來實現(xiàn)。具體的信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)計，需要我們采用樹狀的結(jié)構(gòu)；軟件模塊之間不能由一樣的功能，控制程序的規(guī)模要在一定的范圍內(nèi)；通過設(shè)計高內(nèi)聚低的模塊，需要保證模塊之間的獨立性。信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件通常包含可不同的層級，主要有應(yīng)用層、專用支撐層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、公共支撐層這四層，不同的層有不同的功能。其中，應(yīng)用層負(fù)責(zé)系統(tǒng)中各種要素的具體運用，專用支撐層負(fù)責(zé)提供軟構(gòu)件和基礎(chǔ)信息處理服務(wù)，公共支撐層扶著提供信息的訂閱、分享、傳輸?shù)裙δ?，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲管理。

2.2 信息系統(tǒng)運用軟件可靠性設(shè)計準(zhǔn)則

軟件在進(jìn)行分析、設(shè)計和編程等工作時需要遵循的一定的準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則我們稱為軟件可靠性設(shè)計準(zhǔn)則。在制定這些準(zhǔn)則時，我們不僅要考慮如GJB/2102等相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，還需要結(jié)合應(yīng)用軟件的實際情況，制定出符合應(yīng)用軟件特點的各項準(zhǔn)則。在應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計方面需要明確的規(guī)定包含軟件可用性、軟件防錯設(shè)計、冗余技術(shù)、檢錯糾錯等。

2.3 信息系統(tǒng)運用軟件的可重用設(shè)計

可重用軟構(gòu)件形式是指那些經(jīng)常使用的功能模塊的設(shè)計，可重用軟件一般是指那些為實現(xiàn)某個應(yīng)用而開發(fā)的的源代碼、目標(biāo)代碼或者需求、規(guī)范等軟件產(chǎn)品，代碼重用、設(shè)計重用等都是軟件重用中的重點。重用軟件既包括標(biāo)準(zhǔn)的子程序，也包括通過標(biāo)準(zhǔn)化而得的軟件產(chǎn)品，因此，再信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件中的可重用軟件的設(shè)計既要考慮標(biāo)準(zhǔn)化還要考慮可重用性。功能合適、界面清晰、接口簡單、信息隱藏等都是可重用軟件在設(shè)計時需要遵循的要求。

2.4 信息系統(tǒng)運用軟件的防錯和容錯設(shè)計

信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件中的監(jiān)督時鐘程序可以通過測試執(zhí)行程序運行的空間和時間來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保持和菜單的返回，結(jié)合硬件對電源進(jìn)行保護(hù)，完成對電磁干擾、系統(tǒng)不穩(wěn)定等的相關(guān)設(shè)計。應(yīng)用軟件在可以對錯誤的操作進(jìn)行及時的糾正和處理，具有自我保護(hù)的能力，因此，應(yīng)用軟件可以通過其良好的處理能力預(yù)防和阻止一些非法的存取和修改，對病毒和毀壞等行為作出相應(yīng)的反應(yīng)。防錯軟件結(jié)構(gòu)一般包含多版本程序設(shè)計結(jié)構(gòu)和恢復(fù)塊結(jié)構(gòu)兩種，他們都要求軟件具有相異性，第一種通常通過表決算法來對各個版本結(jié)果進(jìn)行比較，第二種可以對軟件中問題比較大的部分進(jìn)行冗余。

2.5 檢錯編碼和糾錯編碼

為了檢錯數(shù)據(jù)是否發(fā)生偏差，我們需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯和糾錯，用以提高信息系統(tǒng)運用軟件的可靠性。檢錯碼是指在代碼進(jìn)行傳輸和存放時能夠自行發(fā)現(xiàn)錯誤的碼，糾錯碼是指在代碼傳輸和存放過程中可以自行進(jìn)行糾錯的碼。信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件在開發(fā)過程中，其源代碼一般都是按規(guī)律排列的冗余度的碼字，無錯誤則通過檢驗，有錯的話可以在一定程度上予以糾正。

2.6 信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的安全性設(shè)計

信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的安全性通常指的是不發(fā)生事故的能力，保證在軟件開發(fā)是不發(fā)生一級、二級危險，且在發(fā)生危險時可以進(jìn)行自測試和BIT或容錯設(shè)計。其具體的設(shè)計要求包括關(guān)鍵信息的執(zhí)行、安全關(guān)鍵功能的使用等。

3 結(jié)論

隨著信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展和壯大，信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的可靠性要求也越來越高，這就需要項目組、開發(fā)者等相關(guān)方進(jìn)行不斷的努力，使得信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的可靠性工作得到更大的進(jìn)步和發(fā)展，從而使得應(yīng)用軟件和信息系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性得到進(jìn)一步提高。

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