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(18)。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：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：D
解析：实现容错技术的主要手段是冗余。冗余是指实现系统规定功能是多余的那部分资源，包括硬件(结构)、软件(冗余附加)、信息和时间。(1)结构冗余。结构冗余是通常用的冗余技术，按其工作方式，可分为静态冗余、动态冗余和混合冗余3种。.静态冗余。常用的有三模冗余和多模冗余。静态冗余通过表决和比较来屏蔽系统中出现的错误。例如，三模冗余是对三个功能相同但由不同的人采用不同的方法开发出的模块的运行结果进行表决，以多数结果作为系统的最终结果。即如果模块中有一个出错，这个错误能够被其他模块的正确结果“屏蔽”。由于无需对错误进行特别的测试，也不必进行模块的切换就能实现容错，故称为静态冗余。.动态冗余。动态冗余的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顶替它并重新运行。这里须有检测、切换和恢复过程，故称其为动态冗余。每当一个出错模块被其备用模块顶替后，冗余系统相当于进行了一次重构。各备用模块在其待机时，可与主模块一样工作，也可不工作。前者叫做热备份系统，后者叫做冷备份系统。在热备份系统中备用模块在待机过程中的失效率为0。.混合冗余。它兼有静态冗余和动态冗余的长处。(2)信息冗余。为检查或纠正信息在运算或传输中的错误，须外加一部分信息，这种现象称为信息冗余。(3)时间冗余。指以重复执行指令(指令复执)或程序(程序复算)来消除瞬时错误带来的影响。(4)冗余附加技术。指为实现上述冗余技术所需的资源和技术，包括程序、指令、数据、存放和调动它们的空间和通道等。

正确答案：D
解析：容错计算机采用冗余技术来提高系统的可靠性，这些技术包括下面几项。(1)硬件冗余：以检测或屏蔽故障为目的而增加一定的硬件设备。(2)软件冗余：为了检测或纠正软件差错而增加的软件，在正常情况下不需要这种软件参与计算。(3)信息冗余：在实现正常功能所需的信息之外再添加一些信息，用来检测或纠正信息处理和传输中产生的错误，如纠错码。(4)时间冗余：重复执行一条指令或一段程序来发现和纠正差错，如指令复执和程序卷回。

正确答案：C

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。