基本介紹
內容簡介,目錄,前言,
內容簡介
《航天型號高可靠軟體系統調試原理與技術》針對複雜航天型號對軟體系統的高可靠性要求，在深入分析軟體故障特徵的基礎上，闡述了當前軟體調試手段與工具的技術分類體系，介紹了一批最新的、具有代表性的軟體調試技術，包括程式規則分析、用戶行為分析、虛擬化調試支持、故障重現與逆向調試、統計調試、不變式調試等內容，以提高軟體故障診斷與分析的自動化、智慧型化程度，提高軟體調試效率，縮短軟體交付周期，提高航天型號軟體系統的可靠性。
《航天型號高可靠軟體系統調試原理與技術》主要讀者對象是航天型號軟體系統的設計人員、開發人員、測試人員及管理人員，也可作為其他科技人員了解和掌握高可靠軟體系統質量保證與調試技術的參考書。
目錄
第1章 軟體調試技術概述
1.1 軟體系統的“雙刃劍效應”
1.2 軟體質量體系中的短板——調試技術
1.3 傳統軟體調試技術的局限性
1.4 軟體調試技術的發展概況
1.5 本書的組織
第2章 型號軟體中的bug分析
2.1 概述
2.2 國外型號軟體中的bug
2.2.1 金星探測器水手1號
2.2.2 阿里安5
2.2.3 火星氣候軌道器MCO
2.2.4 火星極地著陸器
2.2.5 Titan/Centaur/Milstar軍事衛星
2.3 國內型號軟體中的bug
2.3.1 優先權運算問題
2.3.2 程式結構不合理問題
2.3.3 初始化不完備問題
2.3.4 原子性破壞問題
第3章 軟體bug分類及分布規律
3.1 軟體bug概述
3.1.1 關於bug的起源
3.1.2 軟體bug的定義
3.2 典型軟體bug分類體系簡介
3.2.1 BorisBeizer分類體系
3.2.2 IEEE10441994分類體系
3.2.3 QJ3026-1998分類體系
3.3 c語言軟體bug分類體系
3.3.1 記憶體相關錯誤
3.3.2 初始化錯誤
3.3.3 計算錯誤
3.3.4 輸入輸出錯誤
3.3.5 控制流錯誤
3.3.6 數據處理解釋錯誤
3.3.7 競爭類錯誤
3.3.8 平台相關錯誤
3.3.9 其他錯誤
3.4 當前軟體bug分布規律分析
3.5 軟體bug分布發展趨勢
3.6 對軟體調試技術的需求
第4章 記憶體類bug調試
4.1 記憶體類bug產生原因
4.1.1 記憶體類bug現狀
4.1.2 動態記憶體管理
4.2 記憶體類錯誤調試支持工具
4.2.1 Insure++
4.2.2 Purify
4.2.3 Valgrind
第5章 靜態分析調試
5.1 靜態分析概述
5.2 典型靜態分析技術
5.2.1 基於規則的檢查
5.2.2 符號執行
5.2.3 定理證明
5.2.4 類型推導
5.2.5 抽象解釋
5.2.6 模型檢測
5.3 靜態分析工具
5.3.1 Testbed簡介
5.3.2 其他靜態分析工具簡介
5.4 靜態分析局限性
第6章 動態分片調試
6.1 什麼是程式分片
6.1.1 程式分片的發展歷史
6.1.2 程式分片的分類
6.1.3 程式分片的套用
6.2 靜態分片
6.2.1 靜態分片
6.2.2 Weiser的算法
6.2.3 Ottenstein的算法
6.2.4 基於系統依賴圖的算法
6.2.5 靜態分片和動態分片
6.3 動態分片
6.3.1 分片標準
6.3.2 def-use動態分片算法
6.3.3 Agrawal和Horgan的算法
6.4 分片調試實例
6.4.1 採用可信度剪枝的動態程式分片
6.4.2 Delta調試和動態分片相結合的軟體調試方法
6.5 商品化的分片工具
第7章 Delta調試
7.1 Delta調試概述
7.2 Delta調試分類
7.2.1 簡化
7.2.2 分離
7.3 Delta調試基本原理
7.3.1 簡化算法
7.3.2 層次化Delta調試
7.3.3 分離故障起因
7.3.4 分離因果鏈
7.4 Delta調試工具舉例
7.4.1 ASKIGOR
7.4.2 DDchange和DDstate
7.5 問題和局限性
第8章 統計調試
8.1 統計調試概述
8.1.1 統計調試的定義
8.1.2 統計調試的特點
8.1.3 統計調試的發展歷史
8.2 統計原理
8.2.1 常用分布
8.2.2 常用定理及統計推斷
8.3 統計調試分類
8.3.1 線上和離線統計調試
……
第9章 不變式調試
第10章 難以重現類bug調試
第11章 體系結構擴展調試
第12章 基於數據挖掘的調試方法
第13章 軟體調試技術評價
參考文獻
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前言
隨著航天型號功能的日趨複雜，軟體在型號中的套用越來越多，其規模和複雜度也日趨上升。從近年來對型號問題的統計數據來看，由於軟體所導致的問題已占據一定比例。軟體已經成為航天型號產品質量和可靠性的關鍵因素之一。
調試和故障診斷是軟體研製過程中的重要環節，其主要的工作是針對故障現象完成故障的分析和定位，是保障和提高軟體質量和可靠性的重要手段。在型號軟體研製過程中，軟體調試工作絕大部分都依靠人工完成，尚未形成理論化、系統化、精確化、自動化的調試手段。
本書作者結合他們在開發高可靠複雜軟體方面的實際經驗和研究成果，在深入分析軟體故障特徵的基礎上，闡述當前軟體調試手段與工具的技術分類體系，並系統地介紹了當前國內外最新的、具有代表性的相關研究成果和技術。通過這些手段的套用，可以提高軟體故障診斷與分析的自動化和智慧型化，快速、準確地定位故障，極大地提高軟體調試效率。希望本書的出版能對推動航天型號軟體可靠性工作起到積極作用。
