软考139-上午题-【软件工程】-软件容错技术

一、软件容错技术

提高软件质量和可靠性的技术大致可分为两类，一类是避开错误，即在开发的过程中不让差错潜入软件的技术；另一类是容错技术，即对某些无法避开的差错，使其影响减至最小的技术。

 

1-1、容错软件的定义

归纳容错软件的定义，有以下4种：

(1)规定功能的软件，在一定程度上对自身错误的作用(软件错误)具有屏蔽能力，则称该软件为具有容错功能的软件，即容错软件。

(2)规定功能的软件，在一定程度上能从错误状态自动恢复到正常状态，则称该软件为容错软件。

(3)规定功能的软件，在因错误发生错误时仍然能在一定程度上完成预期的功能，则称该软件为容错软件。

(4)规定功能的软件，在一定程度上具有容错能力，则称该软件为容错软件。

1-2、容错的一般方法

实现容错的主要手段是冗余。冗余是指对于实现系统规定功能是多余的那部分资源，包括硬件、软件、信息和时间。由于加入了这些资源，有可能使系统的可靠性得到较大的提高。通常，冗余技术分为4类：

• 结构冗余；
• 信息冗余；
• 时间冗余；
• 冗余附加技术

(1)结构冗余。

结构冗余是通常采用的冗余技术，按其工作方法可以分为静态、动态和混合几余3种。

(2)信息几余。

为检测或纠正信息在运算或传输中的错误需外加一部分信息，这种现象称为信息冗余。

(3)时间冗余。

时间几余是指以重复执行指令或程序来消除瞬时错误带来的影响。

(4)冗余附加技术。

冗余附加技术是指为实现上述冗余技术所需的资源和技术，包括程序、指令、数据、存放和调动它们的空间和通道等。

1、屏蔽硬件错误的容错技术

在屏蔽硬件错误的容错技术中，冗余附加技术包括：

①关键程序和数据的冗余存储及调用。

②检测、表决、切换、重构、纠错和复算的实现。

2、屏蔽软件错误的容错系统

在屏蔽软件错误的容错系统中，冗余附加技术的构成包括：

①冗余备份程序的存储及调用。

②实现错误检测和错误恢复的程序。

③实现容错软件所需的固化程序。

二、真题

真题1：

真题2：

真题3：