軟件可靠性、安全性與質量保證

第1章 緒論
1.1 計算機軟件的“蟲災”
1.2 軟件可靠性發(fā)展史
第2章 軟件質量及可靠性的基本概念
2.1 軟件及軟件工程
2.1.1 軟件的定義
2.1.2 軟件工程
2.1.3 產(chǎn)品生存期
2.1.4 軟件生存期
2.2 軟件的質量
2.2.1 產(chǎn)品的質量
2.2.2 軟件的質量要素
2.2.3 軟件的質量屬性
2.2.4 McCall三層次質量度量模型
2.3 軟件可靠性的基本概念
2.3.1 軟件可靠性的定義
2.3.2 軟件可靠性的基本數(shù)學關系
2.3.3 軟件可靠性工程
2.3.4 軟件的安全性、可用性和健壯性
2.3.5 硬件和軟件的可靠性特征
2.4 軟件錯誤軟件故障及軟件失效
2.4.1 有關術語的定義
2.4.2 軟件錯誤發(fā)生的原因
2.4.3 Goel軟件錯誤的分類方法
2.4.4 Thayer軟件錯誤的分類方法
2.5 軟件可靠性模型的概念
2.5.1 可靠性結構模型和可靠性預計模型
2.5.2 可靠性模型的作用
2.5.3 軟件開發(fā)中可靠性模型應用案例
2.5.4 軟件可靠性預計模型的類型
2.5.5 軟件可靠性預計模型的正確使用
第3章 軟件的可靠性設計
3.1 基本策略
3.1.1 設計過程分析
3.1.2 可靠性設計的四種類型
3.1.3 Myers設計原則
3.1.4 科學的工作方法
3.2 需求分析
3.2.1 任務及方法
3.2.2 制定指標
3.3 概要設計和詳細設計
3.3.1 系統(tǒng)的層次結構
3.3.2 模塊化
3.3.3 變換型和事務型系統(tǒng)結構
3.3.4 詳細設計的圖形工具
3.3.5 結構化程序設計
3.4 查錯和改錯設計
3.4.1 被動式錯誤檢測
3.4.2 主動式錯誤檢測
3.4.3 改錯設計
3.5 容錯設計
3.5.1 N文本法
3.5.2 恢復塊法
3.5.3 接收檢測設計
3.6 案例分析：阿麗亞娜5型火箭軟件設計的反思
第4章 軟件測試
4.1 軟件測試的基本原則
4.1.1 軟件測試技術分類
4.1.2 漸進測試策略
4.1.3 VOCAL測試策略
4.1.4 綜合測試方法
4.1.5 案例設計策略
4.1.6 Myers測試經(jīng)驗匯集
4.2 靜態(tài)測試
4.2.1 代碼（桌面）檢查
4.2.2 走查
4.2.3 形式化分析
4.3 結構測試
4.3.1 覆蓋要求
4.3.2 程序路徑數(shù)
4.3.3 測試案例選擇
4.4 功能測試
4.4.1 測試案例選擇
4.4.2 隨機輸入測試
4.4.3 驗收標準
4.5 軟件排錯
4.5.1 錯誤定位
4.5.2 改正錯誤
4.5.3 排錯技術
4.6 軟件測試技術評價及現(xiàn)狀
4.6.1 對測試技術的評價
4.6.2 利用測試評價軟件開發(fā)技術
4.6.3 軟件測試面臨的問題
第5章 軟件可靠性預計模型
5.1 JELINSKI-MORANDA模型
5.1.1 基本假設
5.1.2 基本公式
5.1.3 參數(shù)的最大似然估計
5.1.4 參數(shù)的最小二乘估計
5.1.5 模型的極限條件
5.1.6 FC型J-M模型
5.1.7 應用案例
5.2 幾何遞減模型
5.2.1 基本假設
5.2.2 基本公式
5.2.3 參數(shù)的最大似然估計
5.2.4 參數(shù)的最小二乘估計
5.2.5 FC型幾何遞減模型
5.2.6 模型的極限條件
5.3 S-W模型
5.3.1 基本假設
5.3.2 基本公式
5.3.3 參數(shù)的最大似然估計
5.3.4 參數(shù)的最小二乘估計
5.3.5 FC型S-W模型
5.3 名模型的權限條件
5.4 SHOOMAN模型
5.4.1 基本假設
5.4.2 基本公式
5.4.3 參數(shù)的矩估計
5.4.4 參數(shù)的最大似然估計
5.4.5 模型的極限條件
5.5 MUSA執(zhí)行時間模型
5.5.1 基本假設
5.5.2 基本公式
5.5.3 模型的參數(shù)估計及極限條件
5.5.4 資源耗用模型
5.5.5 應用案例
5.6 G-O非齊次Poisson過程模型
5.6.1 基本假設
5.6.2 基本公式
5.6.3 參數(shù)的最大似然估計
5.6.4 參數(shù)的最小二乘估計
5.6.5 假設檢驗
5.6.6 軟件的最優(yōu)交付時間
5.6.7 三參數(shù)G-O模型
5.6.8 應用案例
5.7 Littlewood貝葉斯排錯模型
5.7.1 基本假設
5.7.2 基本公式
5.7.3 參數(shù)的最大似然估計
5.7.4 參數(shù)的最小二乘估計
5.8 Nelson模型
5.9 錯誤植入模型
5.9.1 基本公式及點估計
5.9.2 區(qū)間估計
5.9.3 模型與時間變量
5.10 非線性回歸預計法
5.10.1 指數(shù)函數(shù)模型
5.10.2 Weibull函數(shù)模型
第6章 軟件與硬-軟件復合系統(tǒng)結構模型
6.1 系統(tǒng)結構分解
6.2 串行系統(tǒng)結構模型
6.3 并行系統(tǒng)結構模型
6.3.1 串聯(lián)配置系統(tǒng)
6.3.2 并聯(lián)配置系統(tǒng)
6.3.3 k/n配置系統(tǒng)
6.3.4 共同原因失效
6.3.5 時間基準
6.3.6 應用案例
6.4 分布式系統(tǒng)及冗余系統(tǒng)
6.4.1 分布式系統(tǒng)簡化分析法
6.4.2 備用冗余系統(tǒng)
6.5 硬-軟件復合系統(tǒng)結構預計方法
6.5.1 預計目的
6.5.2 預計途徑
6.5.3 軟件模塊固有可靠性特征的預計方法
6.5.4 開發(fā)特征
6.5.5 模塊可靠性預計
6.5.6 軟件系統(tǒng)的可靠性
6.5.7 應用案例
第7章 軟件系統(tǒng)安全性分析
7.1 概述
7.1.1 軟件系統(tǒng)安全性工作的意義
7.1.2 軟件系統(tǒng)的安全性工作
7.1.3 軟件安全性分析所需的信息
7.2 軟件系統(tǒng)安全性分析項目
7.3 軟件安全性設計準則
7.3.1 安全設計
7.3.2 程序運行
7.3.3 軟件安全關鍵單元
7.3.4 接口設計
7.3.5 操作員接口
7.3.6 軟件安全關鍵單元的識別
7.3.7 編碼
7.3.8 測試
7.4 軟件失效模式、效應及危害度分析法
7.4.1 Reifer關于SFMEA的論述
7.4.2 SFMEA的新進展
7.4.3 軟件FMEA中的失效模式、影響及嚴重性分類方法
7.4.4 軟件FMEA分析方法及詳細步驟
7.5 嵌入式軟件的FMEA分析法
7.5.1 計算機控制系統(tǒng)的結構和特征
7.5.2 嵌入式計算機控制系統(tǒng)的特征
7.5.3 嵌入式計算機軟件的可靠性特征
7.5.4 嵌入式軟件的軟硬件綜合FMEA分析方法
7.5.5 嵌入式測速裝置軟硬件綜合FMEA分析（案例之一）
7.5.6 糧食自動裝載傳輸系統(tǒng)（案例之二）
7.6 軟件故障樹分析法
7.6.1 故障樹的邏輯關系
7.6.2 危險分析
7.6.3 構造故障樹
7.6.4 故障樹分析實例
7.6.5 軟件故障樹分析法的用途
7.7 軟件潛藏分析法
7.7.1 硬件潛藏回路分析方法簡介
7.7.2 軟件網(wǎng)絡樹的構造
7.7.3 拓撲識別
7.7.4 線索表的應用
7.8 軟件的Petri網(wǎng)分析法
7.8.1 Petri網(wǎng)的基本理論
7.8.2 時間Petri網(wǎng)的安全性分析方法
第8章 程序的復雜性與可靠性分配
8.1 概述
8.2 Halstead復雜性度量
8.3 Thayer復雜性度量
8.3.1 邏輯復雜性
8.3.2 接口復雜性
8.3.3 計算復雜性
8.3.4 輸入輸出復雜性
8.3.5 可讀性
8.3.6 分程序的復雜性
8.3.7 復雜性與軟件錯誤的關系
8.4 圖論復雜性度量
8.4.1 圖的性質
8.4.2 程序流圖與McCabe復雜性度量
8.4.3 節(jié)點復雜性
8.5 軟件的可靠性分配
8.5.1 可靠性分配的目的和要求
8.5.2 軟件可靠性分配的基本關系式
8.5.3 復雜性系數(shù)計算方法
第9章 軟件維護
9.1 軟件維護的基本概念
9.1.1 生存期層面上的軟件維護
9.1.2 技術層面上的軟件維護
9.1.3 軟件的可維護性
9.1.4 軟件可維護性與硬件維修性的區(qū)別
9.1.5 軟件維護的重要意義
9.1.6 軟件維護分類
9.2 軟件維護的實施
9.2.1 軟件維護工作內容
9.2.2 影響軟件維護工作的因素
9.3 逆向工程和再工程
9.3.1 逆向工程
9.3.2 再工程
9.3.3 逆向工程和再工程在軟件維護中的作用
9.4 軟件維護的憂患
9.4.1 傳統(tǒng)難題
9.4.2 新的挑戰(zhàn)
第10章 軟件的質量保證
10.1 ISO 9000系列標準對軟件質量管理和質量保證的要求
10.1.1 ISO 9000系列標準簡介
10.1.2 ISO 9000-3的主要內容
10.1.3 2000版ISO 9000族標準與軟件的質量保證
10.2 國軍標GJB-439對軟件質量保證的要求
10.2.1 管理
10.2.2 文檔
10.2.3 評審與審查
10.2.4 其他條款
10.3 軟件能力成熟度模型
10.3.1 軟件過程完善程度的框架
10.3.2 關鍵過程
10.3.3 CSCMM模型
10.4 國外軟件質量保證的經(jīng)驗和案例
10.4.1 Whited關于軟件保證的實踐
10.4.2 Knight關于軟件質量保證機構的見解和經(jīng)驗
10.4.3 日立公司軟件質量評估系統(tǒng)
10.4.4 結果及討論
附表1 正態(tài)分布分位數(shù)表
附表2 檢驗的臨界值（Dng）表
附表3 錯誤植入模型區(qū)間估計表