基于构件的软件可靠性分析器CoBSRA需求规格说明 - Trustie

1、国家863计划课题技术验收附件材料可信的国家软件资源共享与协同生产环境课题编号：2007AA010301基于构件的软件可靠性分析器CoBSRA需求规格说明TRUSTIE课题组二八年四月文档修改记录修订版本号修订人修改内容日期备注1.0董威新增2008-4-1目录第1章 范围41.1. 标识41.2. CSCI概述41.3. 文档概述4第2章 引用文档4第3章 工程需求43.1. CSCI外部接口需求43.2. CSCI的功能需求53.3. CSCI的内部接口73.4. CSCI数据元素要求73.5. 安装和操作要求73.6. 容量和时间要求83.7. 安全要求83.8. 保密要求83.9. 设

2、计约束83.10. 软件质量因素83.11. 人员性质和人员工程需求8第4章 交付准备9 第1章 范围1.1. 标识a. 文档标识号： b. 文档标题： 基于构件的软件可靠性分析器CoBSRA需求规格说明c. 本文档用的系统和计算机软件配置项：CoBSRAd. 缩略语： CoBSRAComponent-Based Software Reliability Analysis 基于构件的软件可靠性分析器1.2. CSCI概述本文档适用的CSCI为独立系统，运行环境为Windows 98/NT/2000/XP。具体为：1. 硬件：Pentium以上处理器, 32M以上内存, 2G以上硬盘；2. 操作

3、系统：Microsoft公司的Windows 98/NT/2000/XP；3. Java虚拟机：JDK1.3或更高的版本。1.3. 文档概述本文档详细描述了基于构件的软件可靠性分析器的外部接口需求、各组成部分的功能需求、各组成部分的内部接口和数据元素需求。同时在文档中也详细说明了系统设计所需遵循的设计约束、质量保证承诺、以及对需求跟踪性和交付的要求。第2章 引用文档1) 软件工程术语 GB/T 1457-1995 中华人民共和国国家标准 1995-12实施2) 基于构件的软件可靠性分析器CoBSRA研制方案国防科技大学计算机学院2008.2第3章 工程需求3.1. CSCI外部接口需求基于构件

4、的软件可靠性分析器通过数据接口在使用模型编辑器、使用模型静态参数分析器和可靠性分析器这三个模块间传送模型数据。3.2. CSCI的功能需求基于构件得软件可靠性分析器能较好的适应被测试软件（基于构件软件）的特点，能在软件开发周期的各个阶段对基于构件的软件可靠性进行评估和预测，从而实现对整个软件开发过程的可靠性跟踪。3.2.1. 辅助建立软件的使用模型在实际应用领域，软件的使用方式会表现出一定的统计特性，不同的输入处于不同的构件发生的频度各不相同。使用模型是软件使用过程中软件形态的精确刻划，它把软件的使用方式以模型的方法表示出来，描述了软件的使用特性。对于基于构件的软件而言，其使用模型由构件和边组

5、成。构件对应了构成软件系统的各个构件（子系统）。边表示构件间的转移关系。每条边都有一个转移概率，转移概率标志了构件转移发生的可能性。特定构件的所有出边的转移概率之和应该为1。每个构件都有一个或多个接口，每个接口都对应了一个使用概率和一个可靠性数据。即构件的使用模型可以表示为，构件内部的可靠性规范为。对于同一个构件而言，其各个接口的使用概率之和应该为1。每个使用模型都有唯一的初始构件和终止构件。初始构件表示每一次软件使用的开始。终止构件表示软件每一次使用的终结。软件的每一次使用（或者说每一次操作）都从初始构件开始经过若干个中间构件，最后到达终止构件。CoBSRA系统提供了图形化的方式构造使用模型

6、，具体功能如下：1) 支持层次模型（子模型），能导入现有的模型文件作为当前模型的一个子模型。有了子模型的支持，我们就可以把大的系统分成相对独立的小的系统来建模，简化了模型的构造，也加深了对系统的理解；2) 支持对自开发构件内接口的建模。对于自开发构件，每个接口都对应一个底层模型。底层模型可以通过直接导入已有的模型文件来建立，也可以手动建立。3) 提供所见即所得使用模型编辑环境，允许动态地添加、删除构件、边和子模型； 4) 允许修改构件、边和子模型的属性。在编辑边的转移概率、接口的使用概率和可靠性时，进行检查，不允许输入负数，不允许为空。模型必须至少有一组转移概率，在编辑转移概率组时必须控制用户

7、不能删除全部的转移概率组；5) 能保存和读取模型文件。这样就可以在开发周期中任何时刻对当前设计状况进行保存，这与基于构件软件的增量式开发和迭代式开发两个特点是一致的；6) 允许用户对一个使用模型添加多组转移概率，用以描述软件在不同环境或不同用户群下的使用方式。7) 能对模型进行检验，确定从初始构件能到达每一个构件，而且从每一个构件都能到达终止构件。在对模型进行静态参数分析和产生测试路径前，必须检查模型的正确性，如果模型有错则不能分析静态参数和产生测试路径。3.2.2. 分析使用模型的静态参数使用模型是软件使用过程中软件形态的精确刻划。通过对使用模型的分析，我们可以获得多种有关使用模型的静态参数

8、，这些参数描述了软件使用的某些特性。有了这些参数，我们就可以更深入地了解软件的使用方式，更好地控制软件的开发和测试过程。静态参数分析部分相对独立，它的输入为使用模型，输出为使用模型的静态参数及含有静态参数的Html文件CoBSRA系统能分析使用模型的多种静态参数，主要功能如下：1) 能分析与整个模型相关的静态参数：模型含有的边数（Arc Count）、模型含有的构件数（Component Count）、模型的构件熵（Component Source Entropy）、典型序列数（Statistically Typical Sequences）、平均测试路径长度（Expected Test Pa

9、th Length）、转移矩阵密度（Transition Matrix Density）。2) 能分析与构件相关的静态参数：长时间运行中各构件的占有率（Long Run Occupancy of Each Component）、单个测试路径中各构件的出现概率（Occurrence Probability of Each Component In a Single Use）、构件出现前平均转换数（Mean First Passage of Each Component）、在单个测试路径中每个构件的平均出现次数（Mean Occurrence of Each Component In a Sing

10、le Use）、构件对各边转移概率变化的敏感度（Sensitivity）、构件出现前的平均测试路径数（Mean Number Of Sequence Before Component Occurs）。3) 能分析与边相关的静态参数：长时间运行中各边的占有率（Long Run Occupancy of Each Arc）、单个测试路径中各边的发生概率（Occurrence Probability of Each Arc In a Single Use）、在单个测试路径中每条边的平均发生次数（Mean Occurrence of Each Arc In a Single Use）、边出现前的平均测

11、试路径数（Mean Number Of Sequence Before Arc Occurs）。4) 以表格的形式分类显示模型的各种静态参数。5) 允许用户选择对特定的一部分或全部静态参数进行分析。6) 可以选择对当前模型的子模型进行分析。7) 可以改变模型或子模型的转移概率组，并重新计算使用模型的静态参数。8) 能对某些参数进行排序。但只有纯数据列才能排序，对显示了多种数据的列不能进行排序。9) 能把分析结果导出到html格式的文件中。3.2.3. 可靠性分析可靠性分析模块主要负责系统的可靠性分析和跟踪，包括分配可靠性指标值、产生测试路径、度量测试的充分性、计算系统可靠性、可靠性跟踪等。它可

12、以计算测试过程中的状态覆盖率、边覆盖率、测试路径可靠性、系统可靠性和度量测试的充分性，可以改变模型或子模型的转移概率组，能把测试路径导出到html格式的文件中。3.3. CSCI的内部接口基于构件的软件可靠性分析器各部分的衔接关系如下图所示，其中：方角矩形框表示数据，圆角矩形框表示功能。3.4. CSCI数据元素要求无3.5. 安装和操作要求3.5.1. 依赖安装的数据 无3.5.2. 操作要求 使用人员熟悉Microsoft Windows用户界面的约定。 3.6. 容量和时间要求 32M以上内存，2G以上外存。3.7. 安全要求 无。3.8. 保密要求 公开。3.9. 设计约束性能约束1.

13、 工具的使用条件和环境应有相对的独立性，尽量减少在软件、硬件环境方面对被测对象的依赖。2. 工具应能较好的适应被测对象的特点。3.10. 软件质量因素1. 工程化管理 软件开发将严格按照基于构件的软件可靠性分析器CoBSRA研制方案中规定的软件工程化要求执行。 2. 用户参加的阶段评审 在基于构件的软件可靠性分析器CoBSRA研制方案中提供的软件工程化开发规范中，将对需求分析阶段进行正式评审和对最终产品进行会议验收；在试用版提交时，对试用版以及有关的资料进行验收。3. 安全性要求工具采取防病毒措施，工具运行时不应对Windows 98/NT/2000/XP系统造成危害。3.11. 人员性质和人员工程需求1. 工具使用人员需具有一定的软件可靠性工程知识背景；2. 对被测软件应建立使用模型；3. 收集的软件使用信息、失效数据必须真实可信。第4章 交付准备验收前提 完成了配置项（