Входящие и выходящие данные

Входящие данные: число ошибок, обнаруживаемых в заданном временном интервале.

Выходящие данные: вероятность безотказной работы и средняя наработка между обнаруженными ошибками.

Программный сбой приводит к отказу системы, когда "сбойный" программный кодв ыполняется над определенными входными данными, приводящими к сбою системы. При этом программа может корректно работать на других входных данных. На рисунке программная система представлена как отображение множества входных данных (входов) на множество выходных данных (выходов). Программа обрабатывает входные данные, получая выходные данные.

Некоторые из входных данных приводят к отказам системы, в результате программа генерирует ошибочные выходные данные. Безотказность программного обеспечения характеризуется вероятностью, с которой при выполнении программы среди множества входных данных встретятся такие, что приведут к ошибочным результатам вычислений.

Существует сложная взаимосвязь между наблюдаемой безотказностью системы и количеством скрытых программных дефектов. Не все программные ошибки в равной степени вызывают отказ системы. Обычно в множестве входных данных 1 с, приводящих к ошибочным выходным данным, имеется ряд данных, вероятность выбора которых больше, чем у других данных. Если эти входные данные не требуют для своей обработки той части ПО, которая содержит ошибки, то системных сбоев не будет. Таким образом, безотказность системы зависит преимущественно от количества входных данных, приводящих к ошибочным результатам во время нормальной эксплуатации системы. Сбои системы, которые проявляются только в исключительных ситуациях, мало влияют на ее надежность.

Надежность системы связана с вероятностью ошибки, проявляющейся во время эксплуатации системы. Устранение программных ошибок в редко используемых системных модулях мало повлияет на повышение безотказности системы. Например, устранение 60% программных ошибок только на 3% повысит безотказность системы.

Это подтверждается и исследованиями ошибок в программных продуктах IBM. Многие ошибки в программных продуктах реально вызывают сбои системы после сотен или тысяч месяцев эксплуатации.

Следовательно, программа может содержать ошибки и все же вызывать доверие пользователей. Сбои программы никогда не будут возникать, если не выбирать входных данных, ведущих к сбоям. Кроме того, опытные пользователи часто работают, зная об ошибках программного обеспечения, вызывающих сбои системы, и умело избегают их. Устранение ошибок в таких случаях не даст практически никакого повышения надежности.

Каждый пользователь системы по-своему избегает "встречи" с системными ошибками. Ошибки, с которыми встречается один пользователь, могут никогда не встретиться другому. На рисунке показано множество входных данных, используемых разными пользователями. Входные данные, выбранные пользователем 2 пересекаются с входными данными, приводящими к сбою системы. Поэтому пользователь 2 будет сталкиваться со сбоями системы. Пользователи 1 и 3 никогда не используют входных данных, приводящих к сбою системы, — для них программное обеспечение всегда будет безотказно.