单选题采用软件冗余的方法提高系统的可靠性，需要设计N个相同功能的程序模块，这些模块必须（）A 由同一组程序员按照相同的规格说明进行编写B 由同一组程序员按照不同的规格说明进行编写C 由不同的程序员按照相同的规格说明进行编写D 由不同的程序员按照不同的规格说明进行编写

正确答案：B,D
    容错是指计算机系统在运行过程中发生一定的硬件故障或软件错误时，仍能保持正常工作而不影响正确结果的一种性能或措施。具有容错能力的计算机称为容错计算机。容错是采用冗余方法来消除故障影响的。
    提高计算机可靠性的技术可以分为避错技术和容错技术。后者主要运用冗余技术来抵消由于故障所引起的影响。冗余技术是计算机容错技术的基础，一般可分为下列几种类型。
    （1）硬件冗余：以检测或屏蔽故障为目的而增加一定硬件设备的方法。
    （2）软件冗余：为了检测或屏蔽软件中的差错而增加一些在正常运行时所不需要的软件方法。
    （3）信息冗余：在实现正常功能所需要的信息外，再添加一些信息，以保证运行结果正确性的方法。纠错码就是信息冗余例子。
    （4）时间冗余：使用附加一定时间的方法来完成系统功能。这些附加的时间主要用在故障检测、复执或故障屏蔽上。
    （5）简单的双机备份：在20世纪60年代，主要利用双处理机或双机的方法来达到容错的目的。例如把关键的元件（处理机、存储器等）或整个计算机设置两套，一是系统运行时使用，另一份用做备份。根据系统的工作情况又可分为热备份和冷备份两种。
    ·热备份（双重系统）：两套系统同时同步运行，当联机子系统检测到错误时，退出服务进行检修，而由热备份子系统接替工作。
    ·冷备份（双工系统）：处于冷备份的子系统平时停机或者运行与联机系统无关的运算，当联机子系统产生故障时，人工或自动进行切换，使冷备份系统成为联机系统。在冷备份时，不能保证从程序端点处精确地连续工作，因为备份机不能取得原来的机器上当前运行的全部数据。
    （6）操作系统支持的双机容错：20世纪在70年代中期出现了软件和硬件结构的容错方法。该方法在操作系统的层次上，支持联机维修，即故障部分退出后运行、进行维修并重新投入运行都不影响正在运行的应用程序。该结构的特点是系统内包括双处理器、双存储器、双输入/输出控制器、不间断工作的电源，以及与之适应的操作系统等。因此上述硬件的责任一部分发生故障都不会影响系统的继续工作。系统容错是在操作系统控制下进行的，在每个处理机上都保持了反映所有系统资源状态的表格，以及本机和其他机的工作进程。

正确答案：D
解析：作为容错技术，主要考虑4种冗余：①硬件冗余、②软件冗余、③信息冗余和④时间冗余，但作为一个具体软件系统，往往会采用多种技术去实现。例如，在硬件冗余的基础上实现软件的冷备份、温备份、热备份；软件冗余采用N版本技术(包括多种语言、多种编译器、背对背开发等)；信息冗余采用数据检错码(例如CRC码等)、纠错码(例如海明码等)技术；时间冗余通常采用多次运行同一个程序(或Ⅳ个版本的程序)，对结果进行冗余比较。

正确答案：【问题1】
可靠性（Reliability）是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
子特性：成熟性，容错性，易恢复性，可靠性的依从性。
提高可靠性的技术：
(1)N版本程序设计
(2) 恢复块方法
(3) 防卫式程序设计
(4)双机热备或集群系统
(5)冗余设计
 【问题2】
 【问题3】
（1）主块
（2）验证测试
（3）输出正确结果
（4）异常处理
（5）表决
（6）后向恢复
（7）差
（8）好

答案：C

解析：

正确答案：C
解析：本题描述的系统中，两个P1部件形成并联子系统，其可靠度为：
  1-(1-0.9)×(1-0.9)=0.99
  同样，两个P2部件形成并联子系统，其可靠度为0.99。这两个并联子系统形成串联系统。所以整个系统的可靠性就是两个子系统可靠性的乘积，即0.99×0.99=0.9801。

正确答案：C
在软件系统中，无需在线容错的地方，或不能采用冗余设计技术的部分，如果对可靠性要求较高，故障有可能导致严重的后果，一般采用检错技术，在软件出现故障后能及时发现并报警，提醒维护人员进行处理。检错技术实现的代价一般低于容错技术和冗余技术，但其有一个明显的缺点，就是不能自动解决故障，出现故障后如果不进行人工干预，将最终导致软件系统不能正常运行。采用检错技术设计要着重考虑：检测对象、检测延时、实现方式、处理方式等要素。

正确答案：
试题五分析本题考查信息系统中可靠性的设计，是比较传统的题目，要求考生细心分析题目中所描述的内容。【问题1】本问题考查信息系统可靠性的两个基本概念：可靠度和失效率。可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。考虑到软件本身的复杂性，软件可靠性的定义是：在规定的条件下，在规定的时间内，软件不引起系统失效的概率。在软件可靠性的定量描述中，软件可靠性可以基于使用条件、规定时间、系统输入、系统使用和软件缺陷等变量构建数学表达式，来对软件可靠性进行定量描述。相关概念有规定时间、失效概率、可靠度、失效强度、失效率、平均无失效时间等。其中可靠度是表示可靠性最直接的方式，是软件系统在规定的条件下、规定的实践内不发生失效的概率。而失效率又称风险函数，也可以称为条件失效强度，是指运行至此刻系统未出现失效的情况下，单位时间系统出现失效的概率。【问题2】本问题考查在常规的软件设计中，应用各种方法和技术，使程序设计在兼顾用户功能和性能需求的同时，全面满足软件的可靠性要求。常见的软件可靠性技术主要有容错设计、检错设计和降低复杂度设计等技术。其中，容错设计技术主要有恢复快设计、N版本程序设计和冗余设计三种方法。N版本程序设计是一种静态的故障屏蔽技术，其设计思想是用N个具有相同功能的程序同时执行一项计算，结果通过多数表决来选择。其中N个版本的程序必须由不同的人独立设计，使用不同的方法、设计语言、开发环境和工具来实现，目的是减少N个版本的程序在表决点上相关错误的概率。动态冗余又称为主动冗余，它是通过故障检测、故障定位及故障恢复等手段达到容错的目的。其主要方式是多重模块待机储备，当系统检测到某工作模块出现错误时，就用一个备用的模块来替代它并重新运行。各备用模块在其待机时，可与主模块一样工作，也可以不工作。前者叫热备份系统（双重系统），后者叫冷备份系统（双工系统、双份系统）。计算机系统是一个复杂系统，影像其可靠性的因素很多，很难直接进行可靠性分析，往往需要建立对应的数学模型。组合模型是分析系统可靠性的一种常用方法。组合模型下可靠度的计算方法为：串联系统：R=R1×R2×……×Rn；并联系统：R=1-(1-R1)×(1-R2)×……×(1-Rn)；串联和并联混合系统则根据实际情况，灵活运用上述两个计算公式。M2采用动态冗余后，成为并联系统，则其可靠度为：R=1-（1-0.99）3=0.999999。李工给出的方案同时采用了串联和并联方式，其计算方法为首先计算出中间M2和M3两个并联系统的可靠度，再按照串联系统的计算方法计算出整个系统的可靠度。R=0.99*0.999999*0.999999*0.99=0.98【问题3】本问题考查软件可靠性设计中的检错技术。检错技术常见的实现方式有多种，最直接的一种实现方式是判断返回结果，如果返回结果超出正常范围，则进行异常处理；计算运行时间也是一种常用技术，如果某个模块或函数运行时间超过预期时间，可以判断出现故障；还有置状态标志位等多种方法，自检的实现方式需要根据实际情况来选用。检错技术的处理方式也有多种，大多数都采用“查处故障-停止软件运行-报警”的处理方式。但根据故障的不同情况，也有采用不停止或部分停止软件系统运行的情况，这一般由故障是否需要实时处理来决定。检错技术实现的代价一般低于容错技术和冗余技术，但有一个明显的缺点，就是不能自动解决故障，出现故障后如果不进行人工干预，将最终导致软件系统不能正常运行。解答要点【问题1】可靠度就是系统在规定的条件下、规定的时间内不发生失效的概率。失效率又称风险函数，也可以称为条件失效强度，是指运行至此刻系统未出现失效的情况下，单位时间系统出现失效的概率。【问题2】动态冗余又称为主动冗余，它是通过故障检测、故障定位及故障恢复等手段达到容错的目的。其主要方式是多重模块待机储备，当系统检测到某工作模块出现错误时，就用一个备用的模块来替代它并重新运行。各备用模块在其待机时，可与主模块一样工作，也可以不工作。前者叫热备份系统（双重系统），后者叫冷备份系统（双工系统、双份系统）。N版本程序设计是一种静态的故障屏蔽技术，其设计思想是用N个具有相同功能的程序同时执行一项计算，结果通过多数表决来选择。其中N个版本的程序必须由不同的人独立设计，使用不同的方法、设计语言、开发环境和工具来实现，目的是减少N个版本的程序在表决点上相关错误的概率。M2采用动态冗余后的可靠度为：R=1-（1-0.99）3=0.999999李工给出的方案同时采用了串联和并联方式，其计算方法为首先计算出中间M2和M3两个并联系统的可靠度，再按照串联系统的计算方法计算出整个系统的可靠度。R=0.99*0.999999*0.999999*0.99=0.98【问题3】检错技术实现的代价一般低于容错技术和冗余技术，但有一个明显的缺点，就是不能自动解决故障，出现故障后如果不进行人工干预，将最终导致软件系统不能正常运行。检错技术常见的实现方式：最直接的一种实现方式是判断返回结果，如果返回结果超出正常范围，则进行异常处理；计算运行时间也是一种常用技术，如果某个模块或函数运行时间超过预期时间，可以判断出现故障；还有置状态标志位等多种方法，自检的实现方式需要根据实际情况来选用。检错技术的处理方式，大多数都采用“查处故障-停止软件运行-报警”的处理方式。但根据故障的不同情况，也有采用不停止或部分停止软件系统运行的情况，这一般由故障是否需要实时处理来决定。

答案：

解析：