АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОТЛАДКИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ, ОСНОВАННЫЙ НА ОБОБЩЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЯХ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются вопросы отладки компьютерного программного обеспечения, которое работает в режиме реального времени. Алгоритм, оценивающий качество разрабатываемого программного обеспечения, предложенный в данной статье основан на понятии обобщенных показателей, они определяются во время отладки ПО.

ABSTRACT

The article deals with the issues of debugging computer software that works in real time. The algorithm for assessing the quality of the software being developed, proposed in this article is based on the concept of generalized indicators, they are determined during software debugging.

Ключевые cлова: вычислительная система, программное обеспечение, отладка, качество программ.

Keywords: computing system, software, debugging, program quality.

Введение. Качество и эффективность работы программного обеспечения существенно зависит от количества затраченного времени и проведенных отладочных работ. Соответствие установленным требованиям пользователя и техническому заданию определяет в конечной степени качество разработанного программного обеспечения.

Оценка качества программного продукта

Предлагаемая система отладки программного обеспечения основана на обобщении системы показателей, определяемых при проведении отладки программного обеспечения. При этом качество итогового программного продукта определяется на каждом итерационном шаге как обобщенных коэффициент выявленных ошибок относительно количества строк программного кода. Данная система обеспечивает эффективную автоматизированную отладку программного обеспечения за счет группирования показателей качества заранее установленных коэффициентов. [1, c. 24]

Первый этап тестирования проводит текстовый анализ программы на наличие возможных логических ошибок, которые могут возникнуть при интеграции программных модулей, например, зацикливание программы или возникновение тупика. На этом шаге тестирования происходит оптимизация программного кода, устранение избыточных команд, замена синтаксических конструкций на более эффективные, а также оценивание сложности программного обеспечения.

Программный комплекс включает в себя оценку двух коэффициентов сложности: статический и структурный. Сложность структурная может быть определена степенью связи программных модулей друг с другом и оценивается по следующей формуле:

где: — связь i-го модуля программы, вызываемого из других модулей;
 — коэффициент связи, с помощью которого i-й модуль программы осуществляет вызов других модулей;

A_i — коэффициент сложности связи управления i-го модуля.

Количество маршрутов и условных операторов, с помощью которых исполняется программа определяет сложность структуры модулей программы

где: — число условий, которые определяют  i–й маршрут до j–го модуля программы,

 — число возможных маршрутов j–го модуля программы.

Для того, чтобы вычислить статистическую сложность модуля программы, рассчитаем количество операторов (N1j) и операндов (N2j)

,

 = {u1, u2, { u3j}} определим как вектор показателя избыточности. Данный вектор представляет количество элементов, которые невозможно реализовать в силу их структурной сложности. Комплекс избыточности программы характеризует число тех модулей программы, которые невозможно реализовать в поставленной задаче модуля u1 и числом элементов информации, которые не используются.

Избыток модулей программы мы определим через количество избыточных операторов и тупиков {u3j}, где j — индексированный модуль программы.

Второй этап оценки включает выявление ошибок расчета ресурсов, используемых вычислительной системой и определяет степень реализуемости разработки и интеграции модулей. Этот показатель фиксирует объем оперативной памяти, которая используется для физического размещения программного комплекса. [2, с. 55].

Третий этап тестирования выявляет ошибки интеграции программных модулей, некорректный возврат значений функциями программы, а также сбои при их вызове. Эти ошибки исправляются после получения результатов проведенных тестов на программное функционирование.

Четвертый этап тестирования включает оценку функционирования системы восстановления программы при сбое во время вычисления, а также выявления некорректных результатов, выдаваемых программой.

Индекс эффективности подсистем восстановления программы при сбое опишем как вектор ={{K_Г, , Т_рз, Р_рз} в который входят следующие показатели: К_Г — коэффициент системы, характеризующий готовность к работе,  — вероятность корректности сохраняемых данных, Т_рз — среднее время выполнения задачи, Р_рз — коэффициент вероятности безошибочного решения задачи.

Пятый этап анализ программы включает установление процента эффективности проводимой отладки системы, и результаты полученных тестов. Рассчитываемый коэффициент выводится на основании суммарного времени, затрачиваемого разработку, проектирование и тестирование программы.

Показатель эффективности комплекса программ, полученного в процессе отладки, есть вектор   = {С_п, С_по, С_со}, компонентами которого являются: С_п — затраты на проектирование комплекса программ, С_по — затраты на программную отладку, С_со — затраты на системную отладку.

Расчет показателя эффективности программного комплекса, получаемого при отладке, это вектор  = {С_п, С_по, С_со}, в состав которого входят: С_п — временные затраты на проектирование программного комплекса , С_по — затраты на отладку программы , С_со — затраты на отладку системы . Общие затраты на отладку системы определяются следующей формулой:

С_со=+ С_но(Р_но),

где: C_j — затраты времени на j-й этап проведения отладки,

С_но — потери качества программного продукта от не выявленных ошибок,

Р_но — вероятность появления ошибки, не выявленной во время отладки, в процессе эксплуатации.

Суммарные результаты всего процесса отладки получаются из сравнения показателей компонент, используемых оценочных тестов со спецификацией требований, они и определяют общую отлаженность программы:

 ,

где: n_i — компонента  i-го качественного показателя,

I — число рассмотренных качественных показателей, P_ij = 1, если j-я компонен­та i-го качественного показателя соответствует спецификации требований ; в противном случае она равна нулю.

Заключение. Процесс выявления ошибок и отладки программного обеспечения, рассмотренный в данной статье, позволяет формализовать и автоматизировать отладку, используя предлагаемый алгоритм для вычислительных систем реального времени.

Список литературы:

1. Горовик, А. А., & Халилов, З. Ш. (2021). КОНЦЕПЦИИ И ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ. Universum: технические науки, (1-1 (82)).
2. Лазарева М. В., Горовик А. А. АНАЛИЗ МЕТОДОВ КАЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ СЛОЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ //САПР и моделирование в современной электронике. – 2018. – С. 54-57.