電子商務網站建設相關職位,軟件技術培訓,免費seo技術教程,嘉興網站推廣平臺軟件故障率與半形式化設計驗證 軟件故障的本質與可預測性 在軟件領域，我們常常遇到一些看似隨機的故障。例如，有一個程序運行100萬次后，變量x的值始終如預期般處于100到200之間，但實際上該程序可能存在故障。從某種角度看，圖5.4中的程序包含一個漏洞，程序員本應該用互斥…軟件故障率與半形式化設計驗證軟件故障的本質與可預測性在軟件領域，我們常常遇到一些看似隨機的故障。例如，有一個程序運行100萬次后，變量x的值始終如預期般處于100到200之間，但實際上該程序可能存在故障。從某種角度看，圖5.4中的程序包含一個漏洞，程序員本應該用互斥鎖來保護全局變量x。然而，每個發(fā)布的程序都可能存在漏洞，我們應該面對現實，而不是幻想一個沒有難以捉摸的“海森堡漏洞”（Heisenbugs）的完美世界。對于軟件的統計性故障，我們可以進行類似的思考。就像我們無法預測一個機械彈簧下一次使用時是否會失效，并非因為它本質上不可預測，而是因為我們掌握的信息不足。如果我們知道彈簧中每個分子的位置和速度，對其環(huán)境（如溫度等）有全面的了解，并且有足夠強大的計算機進行計算，原則上（在量子效應范圍內）我們可以預測它下一次使用時是否會失效。軟件故障也是如此，如果我們知道程序環(huán)境中每個線程的狀態(tài)，并且擁有足夠的計算能力，就可以精確確定程序在特定執(zhí)行過程中是否會失敗。但遺憾的是，當程序與庫和操作系統結合時，圖5.4中程序可能處于的狀態(tài)數量超過了10的100次方，遠遠多于宇宙中的核子數量。這表明軟件和硬件故障要么是真正隨機的，要么是可預測的，但由于我們的無知而看起來是隨機的。這種觀點將當今的多線程軟件與機械硬件歸為同一類別，使得硬件故障分析中使用的技術也可應用于軟件。編譯器和硬件對軟件的影響編譯器和硬件對軟件的執(zhí)行也有著顯著的影響。如果全局變量x的聲明中沒有使用volatile關鍵字，編譯器可能會完全移除循環(huán)，并“悄悄”地將其替換為類似x = x + 100;的代碼。例如，當一個沒有volatile關鍵字的程序使用 -Os 命令行為ARM處理器編譯時，生成的匯編