软件工程 实时系统

2.6 实时系统的例子Ariane-5（阿丽亚娜5）软件涉及到来自Ariane-4的软件包应用。

应用复用（reuse）是想减少风险，增加生产率，及提高质量。

因此，任何用来开发Ariane软件的过程模型应该包括应用活动。

特别地，过程模型必须包括检查可重用组件的质量的活动，并且确保应用软件正确地工作于新系统的设计的上下文中。

这样的一个过程模型可能看起来像图2.17的简化模型。

模型中框代表活动，从左指向框的箭头是资源，在框右边离开的箭头是输出。

从顶端进入的箭头是控制或约束，诸如时间表，预算可标准。

从下面进入的箭头是机械（mechanisms）用来协助活动，如工具、数据库或技术。

Ariane-4应用过程开始于软件的任务（即控制一枚新火箭），此外还有来自以前机体的软件，未满足需要和别的来自期限他来源（如购买的软件或来自其他工程的重用仓储库）的可利用的软件组件。

基于空间建立者的商业战略，开发者能确定可用子过程，描述它们（或许带上相对于过去经验的注释）。

并把它们放入一个库中以便由需求分析员来考虑。

可重用过程经常涉及可应用组件（例如，可应用需求，设计或代码组件，或者甚至是测试用例、过程描述和别的文档和产品）接着，需求分析员考查给新机体的需求和库中可利用的可重用组件。

他们产生一个修正了的需求集合由新的和重用的需求的混和体组成，然后，设计员使用那些需求来设计组件来证明他们的设计是正确的，并且和设计的新部分及需求和新描述的系统的总目标一致。

最后，已证实的组件被用来构建或改变软件及生成最终系统。

象我们在后面章节看到的，那样的一个过程可能已防止了Ariane-5的坠毁。

4.13实时系统的例子回顾起Ariane与爆炸是由于头自Ariane-4代码部分的重用引起。

Nuseibeh从需求重用的观点分析了问题。

也说是说，许多软件工程师觉得从以前开发的系统重用需求规格（和他们相关设计、代码和测试用例）能获得很大利益。

通过寻找功能或行为相同或相似的需求来确定修改规格，然后在需要的地方修改。

在Ariane-4案例中，参照系统SRI执行了许多Ariane 与所需要的功能。

然而，Nuseibeh提出，尽管所需功能与Ariane-4中的相似，但是Ariane-5有一些大不相同的方面。

特别地，在Ariane-4需求。

也就是说，需求确认在防止火箭的爆炸中本已经能扮演一个极重要的角色。

再一次考虑由Ardis和同事提出的用来选择规格语言的标准列表。

这个列表了对确定诸如Ariane-5这样的系统特别重要的两项：可测试性模拟和运行时要全（run-tine safe）。

在Ardis 的研究中考察了7种规格语言对每一条标准的适合性：Modechart,VFSM,Esterel,Lotos,Z,SDL 和C。

只须SDL在可测试性模型和运行时安全方面被评为“强壮（strong）级。

SDL是一个包含面向对象概念的成熟的形式方法。

商业工具可用于支技SDL语名的设计、调试和维护。

一个典型SDL模型看起来如下：CLAIM;Barrier = lockedTMPLIES ( Barrier = locked )UNLESS ( sum >= entryfee ) ;ENDCLAIM;SDL模型能以几种方式构建来描述一个特定行为。

包括面向对象的概念和强大的建模特点:例如,引发了过程动态可以被指定标识符,并将其存储的数据加密,事件可以携带的数据参数,可以向具体进程参照标识符。

定时器能够塑造实时延迟和期限商业工具可以提供支持设计、调试,维护SDL的规格因此,一个可能的防治技术可能是使用一种描述方法可行像SDL 的还有补充工具的支持。

在后面的章节,我们将会看到采取预防措施,也可以被设计、实施过程中测试;然而,需求分析过程中采取的措施,可领向更大的理解Ariane-4和Ariane-5之间的差别,检测误差的根本原因。

这一章对你来说的意义是什么？在这一章中,我们已经告诉了最佳做法,为制定质量软件需求我们已经看到,要求活动不应该由软件开发者的定义和规格在封闭的努力与用户需要密切合作,客户,测试人员,设计家和其他团队成员然而,有几个技能,是重要的为你掌握在你自己的。

·最重要的是这样的需求定义及规格文件描述问题,使解决方案选择设计师最好的办法确保你不闯进解空间是描述的要求及规格从环境现象。

·有各种各样的来源和方式要求凸显既有功能和质量需求记在心里的解释的功能要求,将着手的系统解决方案的质量要求约束,在以安全、可靠性、预算、进度,等等。

·有很多不同种类的定义和规格技术有些是描述性的,如实质-联系的图表和逻辑,而其他的则是行为,如活动痕迹,数据流图,功能有些人图形符号,有些则是基于数学每个强调问题的看法上不同的衡量标准,并提出一个问题转化为子问题的分解常常要使用技术的结合的不同方面,明确系统。

·不同的规格技术方面的工具的支持、成熟、易懂性,使用的安逸,和数学形式各人要判断为这项计划手中、像没有最好通用技术。

·要求问题可以回答以模型或原型,. 在这两种情况下,我们的目标是要专注在子问题的核心,而不是一定模特界和原型整个问题. 如果成型,你需要决定提前产生对软件将保管或者扔掉了。

·要求必须经过验证,以确保他们能准确地反映顾客的期望要求也应该检查的完备性、准确性、一致性、可行性、,有时还使用了技术或者工具相联系的规格方法你所选择的最后,你应该确认能满足需求的规格。

“为了决定易受伤的不被保护的代码，一个分析者执行关于每一个操作将引起一个运算对象故障。

这导致七个变量中的四个将被进行保护。

然而，剩下了三个不受保护的变量”（Lions et al 1996）。

设计者感到在特定的情况下，一个溢出情况能发生，他们的错误分析用在了Ariane－4的假定，而不是Ariane－5；实际上，Ariane－5弹道参数是不同的，并且实际上溢出会引起火箭毁坏。

J和Meyer（1997）指出由合作者设计应该捕获Ariane－5在早期发展过程中的问题。

他们还指出对于从Ariane－4再利用的组件没有精确的说明。

一个系统任务说明的模糊部分陈述了代表水平和斜线的变量应该用16位，但是代码不能对那种情况检测。

这一章对你的团队发展的意义你的开发团队必须共同努力,引起,理解和文件规则通常,不同的团队成员专注于网络要求的,用户界面专家的屏幕上和报告,数据库专家对数据采集和存储技术,等等因为不同的要求将被制作为一体的综合性的整体,要求必须用一种方式,sllows他们belinked和控制为手工,改变一要求可能会影响其他相关要求,并对方法和工具必须支持改变,保证能早期发现,避免错误发生快捷。

与此同时,要求你们中的一员必须保持着密切合作●顾客和用户，以至于你的团队建立一个残品为他们的要求服务●设计者，实现他们的设计按照说明书的要求●实验者，他们实验整体的源程序是否完全满足要求●编写程序的人，他们把用户的要求写称说明书同时还注意你的队伍必须反映质量要求测量这些措施也可以推荐小组活动,如原型化一些需求,当指标表明,并未普及的要求。

最后,你必须作为一个团队工作,回顾需求定义和规格更新文件,这些文件改变和成长的需求在开发、维护程序。

这一章对研究人员的意义有许多研究领域相关活动的要求研究人员能。

●调查的方法来减少的数量需求的不确定性和风险。

●发展规格的技术和工具,它允许简单的方式证明假设和判定,而且有机会展示与宿命论的一致性、完整性。

●发展有关工具允许在不同的可追溯性中间体的软件开发和最终产品值得一提的是,该工具可以评估影响拟议中的变化对企业产品、工艺、和资源。

●很多种不同的方法来评估审查要求:工具,清单,检查,演练,和更多. 重要的是知道哪些技术最适合什么样的环境。

●创造新技术来模拟要求的行为。

●帮助我们理解什么类型的要求是最好的使用在随后的项目,以及如何写的要求,增强了学生的后再使用。

5.10实时系统的例子在这一章中，我们已经学习了异常处理和在设计时包含异常条件的必要性。

调查Ariane-5故障的小组承认“不是对所有的Ariane-4换算都进行了保护，这是因为最大工作量的80％都被用于SRI计算机（Lions et al.1996）。

换句话说，由于性能需求，Ariane-5的设计者们放弃了一些处理在Ariane-4中可能出现的例外情况的编码。

这种类型的分析经常在设计过程中实现。

我们通常使用折中的办法来满足一个非功能性的需求，这不仅时因为性能，而且是要在编码和测试时节省时间。

“为了决定易受伤的不被保护的代码，一个分析者执行关于每一个操作将引起一个运算对象故障。

这导致七个变量中的四个将被进行保护。

然而，剩下了三个不受保护的变量”（Lions et al 1996）。

设计者感到在特定的情况下，一个溢出情况能发生，他们的错误分析用在了Ariane－4的假定，而不是Ariane－5；实际上，Ariane－5弹道参数是不同的，并且实际上溢出会引起火箭毁坏。

J和Meyer（1997）指出由合作者设计应该捕获Ariane－5在早期发展过程中的问题。

他们还指出对于从Ariane－4再利用的组件没有精确的说明。

一个系统任务说明的模糊部分陈述了代表水平和斜线的变量应该用16位，但是代码不能对那种情况检测。

从下面可以看出这种情况已经弄清了。

Convert (horizontal_bias: DOUBLE): INTEGER isrequirehorizontal_bias <=Maximum_biasdo. . .ensure. . .end当输入必须满的情况下，要注意以前的情况、要求、精确状态。

大体上，在测试阶段中合同里的断言应该已经被自动转化了，在Ariane的最初飞机之前显示了故障。

或者断言能在执行阶段得到了保留，违反断言可能引起一个例外。

所有中最好的是这些断言文档。

是否由合作者或从设计的其他人而来的一部分将支持一个彻底的设计评论。

在评论中，评论者将可能有细查断言，确保设计每一个完全的地址。

在最后这个例子中，问题可能已经在早期捕获，允许它被快速并廉价固定嵌入在执行中。

8.10实时系统的例子Ariane-5系统经历了许多复查和测试。

根据Lionset，飞行控制系统采用4种方法测试：1。

设备测试2。

板上计算机软件测试3。

程度集成4。

系统合法性测试所有Arian-5测试哲学是在每一级检查前一级不能达到的地方。

在这种方式下，开发者希望提供每个子系统和集成系统的测试完整覆盖。

让我们考虑后展开研究，看看在软件质量评定时为什么测试在实际飞行前没有发现SRI错误。

（我们会在第9章讨论集成和合法性）调查员报告，“关于倒数，飞行时间顺序和Ariane-5的弹道，没有行使测试验证SRI正确工作。