在硬 件可靠性 理 论 中 , 典 型 的失效 率 又( t ) 函 数是 一条 形 似“ 浴 盆” 的曲线 。 浴 盆 曲线 由三 段 构成 : 早 期故 障期 、 偶 然故 障期 、 耗损 故 障期 。 这种 曲线描 述 了事物 生命期 的 整个过 程 , 而 且具 有普遍 性 。 对 软件来 说 , 在调 试排错 阶 段 , 故 障易 被发现 , 也 易于 纠正 , 而且 在纠 正 中引 人新 故 障的概率 较小 , 因此 , 在 此 阶段 , 软件 失效率 是递 减 的 ; 当软件 中存在 的残 留错误 数减 少 到一 定数 目后 , 由于 故 障发 现率 较 低 , 故 障机 理 较复 杂 , 再 发现 的错 误 一 般就 难 以 得 到 纠 正 , 甚至 在纠正 过 程 中又 引人新 的错误 , 从 而使 得 软件 在运 行 阶 段失 效 率基 本保 持 不变 ; 在 软件 生存 的后期 , 由于 软件 应用 范 围 的扩 大 , 或 用 户对 软件 功 能 提 出更 新 的要求 , 从 而 导致 软件故 障增多 , 而 对其 纠 正越来 越 困 难 , 很 易引入新故 障 , 这样 使 得软件 失效 率呈 递增趋 势 , 直到软件寿命 期结 束 。 因 此 , 人 们把 浴盆 曲线 理论运 用到 软件 可 靠性领 域来 , 结合 软件 固 有 特性 , 提 出了许 多评 估软 件 可 靠性 的模 型 , 并 在实 践 中 得到 了广 泛 应用 , 取 得 了 良好 效 果 。
J一M 模型 就是 其 中 的一 种 , 它对 应 于浴 盆 曲 线 的第一 段 , 适 用 于软 件 调 试排 错 阶 段 , 这类 模 型 统称 为软件 出生 模型 ( Born-In模型)。

1、J一 M 模型简介

J 一M 模型 是 由 2 . Je lin s ki 和 P . B . M o r a n d a 于 19 7 2 年提 出的一种 确定 性模 型 , 简 称 J一 M 模型 , 用来描述 软件 错误 的检 测过 程 。 根据软件 特性 , 在 B o r n 一 n I 模 型 中规 定 了 四 条基本 假设 ：

• 假 设 1 : 错误 纠正 时 间忽略 不计 ;
• 假 设 2 : 纠正 所发 现 的错误 不会 引人新 的错误 ;
• 假 设 3 : 两次 失效 时 间间隔相 互独 立 ;
• 假设 4 : 两次 失效 之间 的失效 率是 与时 间 t 无 关的 常数 。

J一M 模 型 除 上述 四 条基 本假 设外 , 还增 加两 条假设 ：

• 假 设 5 : 软件 失效 率与 当前 的软 件 残 留错 误数 成正 比 ;
• 假 设 6 : 所有 残 留错 误 的错 误尺 寸 视为相 同 。 所 谓错误 尺寸 , 是指 因某 一软 件错误而 导致该 软 件失 效 的概 率 。

由上 述假设 可 得到 J一M 模 型 的失 效率 曲线 如 图  所示 ：

失 效率 和 可靠 度 函 数 可 表示 为 ：

式 中 , N 表 示 开始 时 软 件 存 在 的 错 误 总 数 ; ∮表 示错 误 尺 寸 , 由假设 6 知∮是 个 常数 ; λ表示第( i一 1 ) 次 失 效 至 第 i 次 失 效 为止 , 这 段时 间 的失效 率 ; R_i ( t )表 示第( i 一 l ) 次失 效 至第 i 次失 效 为止 , 这段 时 间的软 件可靠性 函 数 。
式 中的 N 、 ∮必两参 数可 由极 大 似然法 估计 出来 。 如果 以 X _i ( i=1 , 2 , … , n ) 表示被 观察 到 的一 系 列失 效 间 隔时 间 , 则 可 求 得第 n 次失 效后 的软件 可 靠性 函 数 估 计 , 以 及到 第 n + 1 次 失效 发生 的平均 间隔 时间 的估 计 。

2、 J一 M 模型分 析

J一M 模 型 的准确性 主要 取 决于 假设 的有效 性 。 在 软件 的调试排 错 阶段 , B o r n 一玩 模 型 的 四 个基 本假 设 是 比 较 合理 的 , 而 对于 J一M 模 型 所 附 加 的 两条 假设 , 在 软 件 工 程实 践 中具 有 一 定的缺 陷 。 首先 , 软件 的失效 率不 仅仅 取决 于 当前残 留错 误数 。 例如 , 一个 仅含 有 两个不 常碰到 的 错 误 ( 即错 误 尺 寸非 常小 , 如 0 5 死锁 等 ) 的 软件 5 1 , 另 一个 仅 含有 一个 经 常 出现 的错 误 ( 即 错误尺 寸较大 , 如 下标动 态超 界等 ) 的软件 5 2 。 显而 易见 S , 比 S : 可靠性 高 。 这样 , 假 设 5 就 不 成 立 。 其次 , 根 据 定义 , 错 误尺 寸是 某一 错误 导致 软件 失效 的概率 , 即对 软件 失效 率 的贡 献率 。 很 明显 , 错误 尺 寸越大 , 就越 容易 造成 软件 运行 失效 , 就越 容易被 发现 ; 反 之 , 错 误尺 寸越小 , 就越难 被发现 。 从 另一 角度说 , 越 先 发现 的错误 , 其错 误尺 寸越大 ; 而越 是 后发 现的错 误 , 其 错 误尺 寸越小 。 也 就是说 , 不 同的 软件 错误 , 其错 误尺 寸是 不相等 的 , 而是 随着被 发现 的顺 序 呈 递减 序列 。 这样 , 假设 6 也 不成 立 。 综 上 所述 , J一 M 模型 所 附加 的 两 条 假 设 , 对于 某 些 软 件 工程不 适 用 , 不 能很 好地 反映 软 件 的客观状 况 。 此外 , 适 用于 软 件 调试 阶段 的其它 出生模 型 , 如 B a y e S 模 型 、 Sh o o m a n 模 型 、 非 出错计数 模 型 等 , 也都存 在 类似 的 问题 , 为此 , 应 予改 进 。

3、新的评估模型

软件 的失效 率不 仅与其 残 留错误 数 有关 , 而 且与每 个错 误 的错 误尺 寸有 关 。 如 果软件 残设 : 开始 时软件 的残 留错误 数 为 N , 其 相 应 的错 误尺 寸 为 ∮_j( j= 1, 2 , … , N ) , 则 失 效 率与可靠性 函 数 由下 式表 示 :

由于 错误 尺 寸随 着发现 的先后 次 序呈 递减 序列 , 因此 : ∮_j>∮_j+1; 。 如果 直接 用 ( 2 ) 式 进行分 析计算 , 比较 困难 。 为减化计算 , 根据 ( 3 ) 式 引人假 设 7;

假设 7 : 第 i ( + l ) 个 错 误 与 第 i 个 错 误 的 错 误 尺 寸 之 比 为 常 数 。 即 : ∮_j+1=K*∮j( 0 < K < 1 )。
令 笋 ∮j=∮1 ,则，∮_j=k^j-1* ∮这样 ( 2 ) 式变 为 :

4、软件故障数据 的收集与预处理

软件 测试 数据 是 软件 可靠性 评估 的基础 , 在软 件调 试排错 阶段 , 开 发人 员应详细记 录每 次 软件故 障 间隔 时间 , 保证 数据 的客 观性 和 准确性 。 对 收集 的数据 在用 于评估 前 , 应进 行初 步处 理 。 对重 复 出现 的故 障 , 应将 前 几 次故 障数据 剔除 , 保 留最后一 次真 正 消除软 件故 障的 那个数 据 , 即如 果第 i 次 出现 的故 障剔 除 不成 功 , 应将 x ` 删 除 , 同时 将 x 、 ,数 据 赋 予 x 、 , 即 : x 、 一` + , 一 t、 , 以 此 类 推 。 另外 , 如果 有 多个 程 序模 块 , 则 各模 块 的故 障数 据应 分别 记 录 , 不 要 混 淆 , 同一程 序模 块 的不 同版本 的软 件故 障数 据也 不要混 淆 。 收集到 一定 数量 的数 据后 , 就 可 以 进行 数据 分析 , 代 入评估模型 进 行评估 。
5 结束语
过 去 由于缺 少切 合 软件 开发 实际 的 软件 可靠 性评估 模 型 , 在 系统 工程 产 品 的可 靠性 分 析 和评估 中 , 只 对 硬件进 行 , 而将软 件 可靠 度视 为 1 , 即不 考虑软件 可靠 性 问题 。 事 实上 随着 硬件 可靠性 的不断 提高 , 软件 可靠性 显 得 日益突 出 。 而 且一 个软件 模块 , 开发 人员 调试到 什 么 程 度就 可结 束调 试排错 , 也 就是 如何 确定 软件 调试周 期也 是个 棘手 的问题 。 本文 正是基 于 这 种 情况 , 结 合 系统 工程 实 际 , 对 软件 调试 排错 阶段 的可 靠性 评估 模 型 进 行探 索 , 使 得软 件 开发 人员在 软件 调试 阶段 收集 n 个 数据 后 , 经 过 预处理 , 运 用本 文提供 的评估 模型 计算得 到 该 软件 残 留错 误总数 及下 一个 软件故 障出现 的平 均时 间 。 排除第 n 个软 件错 误后 , 也可 以估 计 出该软件 的平 均无 故障 时 间及 排 除剩 余软件 错 误还需 工作 的时 间 。 这 对于 开展 软件可 靠 性 增 长试验 , 合理 确定 调试 周期 , 调整 软件 开发 计划等有 较大 作用 。

弗雷德里克·布鲁克斯( F r e d e r i c k P·B r o o ks ) 博士在他那篇著名的《没 有 银弹— 软件工程 中的根本和次要问 题》 一文 中 , 将软件项目比作可怕的人狼 (w e r e w o l v e s ) , 并大胆地预言十年内不会 找到特别有效 的银 弹 。 该论文发表的时 间是 19 8 6 年 , 如今整整 2 0 年过去了 , 尽 管不时有人惊呼找到 了神奇的银弹 , 但是 冷静的人们很快发现那只是美好的愿望 。
如果说 软件工业 中与人狼 的战 斗还在持续 , 那么在这些战役 中一 定会有程 序 员的身影 , 笔者 也是 其中的一个。 我的 编程生涯是从使用汇编语言编写 D O S 下 的 T SR 程序开始的。 今天 D O S 操作 系统 已经成为历史 , 在那个年代最值得炫 耀 的 T S R 技术也早 已经过时了 。 十几年 中 ,O W L、V F W、V D X、ISA P I、A e ti v e M o v i e 等技术也被 时间淘汰… …然而 , 在这漫 长的时间当中 , 我最看重的是软件调试技术。它是十几年中我学到的最有用、一直受用、而且 日久弥新的一项技术。
从软件 工程 的角度来讲 , 软件调试 是软件 工程 的一个重要部分 , 软件调试 过程 出现在软 件工程的各个阶段 。 从最初的可行性分析、原型验证、到开发和测试阶段、再到发布后的维护与支持，都有调试过程的参与。通常认为，一个完整的软件调试过程由以下几个步骤组成：

• 重现故障
  通常是用于调试的系统上重复导致故障的步骤，使要解决的问题出现在被调试的系统中。
• 定位根源
  及综合利用各种调试工具，使用各种调试手段寻找导致软件故障的根源 (o r o t c a u s e )。通常测试人员 报告和描述的是软件界面或工作 行为中所表现出的异常 , 或者是 与软件需求 和 功能 规约不 符 的地方 , 泛 指软 件 缺 欠(d e f e c t ) 或者故障 (f a i l u e r )。 而这些表面 的缺欠总是 由于一或 多个内在 因素所 导 致的 。 这些内因要 么是代码的行为错误 , 要么是不行为错误 (该作而未作 )。
•  探索和 实现解决方案
  即根据寻 找到的故障根源 、 和资源情况 、 紧迫程度 等要求设计和实现解决方案。
• 验证方案 ,
  在 目标环境中测试方 案的有效性 , 又称 为回 归 (e r g e r s s ) 测试。 如果 问题 已 经解决 , 那么 就可以关闭问题。 如果没有解决则回到第 3 步调 整和修 改解决方案 。

这些步骤 中 , 定位根 源常常是最困 难也是 最关键的步骤 , 它是软件调试过 程 的核心 和灵魂 。 如果没有找到故障根源 , 那 么解决方案便很是隔靴搔痒 , 或者 头痛医脚 , 白白浪费了时 间。 对软件调试的另一种更通俗的解释是指使 用调试工具求解各种软件 问题的 过程, 例如跟踪软件的执行过程, 探索软件本身或者与其配套 的其它软件或者硬件 系统的工作原理等 , 这些过程 的 目的有可 能是为了去除软 件缺欠, 也 可能不是 。

在了解了软件调试技术的基本概念 以后 , 下面我们来看一 下支撑软件调试 技术的几种基本机制 。

• 断点 : 即当被调试程序执行到某一 空 间或时间点时将其中断 到调试器 中。 根据中断条件分为如下几种 :
  a、代码断点: 当程序执行到指定 内存 地址的代码时中断到调试器 。
  b、数据断点 : 当程序访问指定内存地 址的数据时中断到调试器 。
  c、I/O 断点: 当程序访 问指定 1 / 0 地址 的端口 时中断到调试器 。
  根据断点的设置方法 , 断点又分为软 件断 点和硬件断点。 软 件断点通常是通过 向指定的代码位置插入专用的断点指令来实现的 . 比如 IA 32 C p U 的 IN 丁 3指令 (机器码 为o x C C ) 就是断点指令。 硬件断 点通常是通过 设置 C PU 的调试寄存器来 设置的。 IA 3 2 C PU 定义了 8 个调试寄存 器 , D R O一 D R 7 , 可以最多同时设置 4 个硬 件断点〔对于一 个调试会话)。 通过调试寄 存器可以设置以上三种断点中的任一种, 但是通过断点指令只可以设置代码断点。
• 单步跟踪 : 即让应用程序按照某单 位一步步执行。 根据单位 , 又 分几种:
  a、每次执行一 条汇编指令 , 称为汇 编语言一级的单步跟踪。 设置 IA 32 C Pu 标志寄存器的 T F (rT 叩 lF a g , 即陷阱标 志位 ) 位 , 便可以让 C P U 每执行完一条 指令便产生一 个调试异常 (N I T I ) , 中断 到调试器 。
  b、每次执行源代码 (比汇编语 言更 高级的程序语言, 如 C / C料 ) 的一条语句 , 又称为源代码级的单步跟踪 。 通常高级 语言的单步跟踪是通过反复设置 C P U 的 陷阱标志位来实现的, 如果 当前源代码行还没有执行完 , 那么调试器重新设置 陷阱 标志并让程序继续执行, 直到该语句结 束(E I P 指向另一语句 ) 才中断给用 户 。
  c、每次执行一个程序分支 , 又称 为 分支到分支单步跟踪。 设置 IA 32 c Pu 的o bg e t lM s R寄存器的 B T F (B ra n e h T ra pF l g a )标志后 , 便可以启用分支到分支单 步跟踪 。
  d、每次执行一 个任务 (线程) , 即当 一个任务 (线程 ) 被调度执行时中断到调 试器 。 IA 3 2 架构所 定义 的任 务状态段( T Ss ) 中的 T标志为实现这一功能提供 了 硬件一级的 支持 , 但 是很多调试器还 有 提供这项功 能。
• 栈 回溯 (s ta e k ba e k ta r e e ) : 即通过记 录在栈中的 函数返 回地址显示 (追溯 ) 函 数调用过程 。 在将返 回 地址翻译 成函数 名时需要有调试符号 ( de b u g sy n t b o l ) 的 支持 。 大 多数编译 器都支持 在编译时生 成调试符号 。 微软的调 试符号服 务 器
  ( h t t P: // m s d lm ie r o s o f te o m /d o w n lo a d /sy n t b o ls )提供 了大 多数Wi n d o w s 系统文件 的调试符号 , 是调试和学习w id n o w s操作 系统的宝贵资源。
• 调试信息输出(de b铭 o u tP u印i r n t ) : 即将程序运行 的位置 、 变量状态等信 息 输出到调试器 、 窗 口 、 文件或者其它可以 观察到的地方 。 这种方法的优点是 简单方便、不依赖于调试器 , 但也有明显的缺点 , 如效率低 , 安全性差 , 通常不可以动 态开启 , 且难以管理等 。 在W i n d o w s 操作 系统中 , 驱动程序可以 使用 D b g r P in t /D b g P i r in E x 来输出调试信息 , 应用程序可 以调用o u tP u tD e b u g s i t r n g API
•  日志 ( 1 0 9 ) : 将程序运 行的状态信 息写人到特定的文件或者数据库中。 W in d o w s 操作 系统提供 了记录、观察和管理 (删除和备份 ) 日志的功能 。 Win do w s v is a t 新引入 T 名 为 C o m m o n L o g F i le s y s t e m (c L s F . S Y s ) 的内核模块 , 用于进一步加 强 日志功能 。 .
• 事件迫踪 (e v e n t t r a e e ) : 通 常用来 监视频 繁的复杂的软件过程 , 满足普通 日志机制难以胜任 的需求 。 比如监视大 信息t 的文件操作、 网络通信等。 E T W ( E v e n t T r a c e f o r Wi n d o w s ) 是Wid n o w s 操 作系统内建的事件追踪机制 , Wi n d o w s 内 核本身和很多W in do w s下的软件工具(如 B o v o t i s , T C即 P V ie w )都使用了该机制 。

在以 上机制中 , 断 点和单步跟踪通常必须在有调试 器参与的情况下才能使 用 。 调试器 ( s o f t w a e r de b u g g e r ) 是综合提 供 各种调试功能的软 件工具 。 除了处理断点、单步跟踪、模块映射等调试事件外 , 调试器通常还提供如下功能 :

• 观察和编辑被调试程 序的内存和数据 , 如全局变量、局部变量、以及程序的栈和堆等重要数据结构 。
• 观察和 反 汇编被调试程序的代码。 
• 显示线程栈 中的函数调 用信息 。
• 管理调试符号 。
• 控制进程和线 程 , 例如将 被调试 程序中断到调试器中 , 和恢 复其执行 等。

根据调试器 所调 试目标程序的工作模式 , 可 以把调试器分 为用户态调试器 和内核态调试器 , 前者用于调试用户态下的各种程序 (应 用程序、系统服务 、 或者用户态的 D L L 模块 ) , 后者用于调试工 作在内核模式 的程序 , 如驱动程 序和操 作系统的内核 部分 。 Wi n D b g 是微软开 发 的一个免 费调试器 , 它既可以用 作用户 态调试器 , 也可以用作 内核态调试器 , 是调试 Win d o w s 操作系统下的各种软件的 一 个强 有力工 具 。 我 几乎 每天都使 用 w in D bg , 它是我 的计算机 中使用频率最 高的软件之一。

最后 , 简要地描述一下软件调试技 术的几个特征。

系统性— 很多看似简单的调试机制 都是依靠系统 内的 多个部件协 同工作 而完 成的 。 以软件断点为例 , C P U 提供了 指令支持和硬 件级的异常机制 , 操 作系统将异常以调试事件的形式分发 给调试 器 , 调试器响应调试事件并与用户交互。 如果在做源 代码级的调试 , 那 么调试 器 又需要编译器所产生的调试符号来帮忙 。

全局性— 对于一 个软件项 目 , 应该 在项 目的设计 和架构阶段就制 定出全 局的调试支持机制 , 并贯彻实施。 比如 , 所有模块都应 该使用统一的 方法 来输出调试信息、记录 日志 、 报告错误 , 并公开 统一的 接 口 用做单元测 试和 故障诊 断 。 这样不仅可以避免重复工作 , 而且增加T 软件的 可调适性 (d e bu g g a bi一 i ty ) , 有利 于保证产品的质量和进度。

困难性— 《C 语言编程》 一书的作者 B r ia n K e r n ig ha n 曾经说过 , “ 调试天生就 比编写代码难上一倍 , 如果你 写出 了最聪明的代码 , 那 么你的智商就不足以 调试这个代码。 ” 因为 , 要调试一个程序 ,就必 须深刻理解它的 工 作原理 , 不仅要知道 h o w 和表 层的东西 , 还要知道w h y 和 深层次的 内幕。 另外 , 调试需要锲而不 舍的探索精神和坚韧的耐 力 , 这 也让很 多 人望而却步 。

综上所述 , 软件调试技术是与软 件 开发 密不可分的一门技 术 , 其初衷是 为了定位和 去除软件故障 , 但 因 为调试技术所具有 的对软件的 强大控制 力和观察 力 , 其应 用早已 延伸到 了很 多其它领域 , 比如逆向 工程 、 计算机安 全等等。 学习和 灵活运用软件 调试技术 , 不仅可以提 高程序 员的 工作效率 , 而且有 利于提升 对代码的感 知力和控制 力 , 加 深对软件和系统的理解。 此 外 , 调试技术 是解决各 种软件 难题 的一 种有效 武器 。 它直击要害 、 锐不可档 , 相对其 它间接方 法具有明显的优势 。 软件有大美 , 调试 见真功。 在寻找银 弹的 努力还 在继续的时候 , 衷心地 希望所有程序员朋友都学 会使 用调试这把利 剑吧 , 使用它为你披荆斩棘 , 帮你探索前进。 只要你的这把剑依然 锋利 , 那你的软 件青春就永远不老 。

随着计算机技术的飞速 发展和普及 , 越来越多的人直接与计算机打交道 , 因而产生 了研 究计算机操作者心理状态 的一 门综合性很强的边缘交叉科学 - 一软件心 理学。 软件心 理学 把实验心 理学 的技术和 认知心理学的概念应用于 计算机和信息科学 , 它 主要研究了计算机 科学 中人机系统和软件设计中人类心 理和 行为活 动的规律。 对软件心理 学的研究 , 在我 国还 是刚刚起步 , 本文对这一领域进 行了探讨和尝试 , 探讨 程序调试过程中人机对话对人的心 理 的影响 , 探讨了人同机器会话的心理 感受 , 探讨程序与 机器速度 的关系 , U N IX 分时系统终端数与模块大小的关系。 进而探讨如 何确定合适的程序模块, 合理的选择机型 , 使程序员不致因为环 境因素造成软件调试过程中的心理 压力 。

心理承受能力实验

首先把用户 (程序员 ) 对机器响应的承 受能力分成七个等级 : 极快 (1 ), 快 (2 ), 较快 (3） ,中等 (4 ) , 稍慢 (5 ), 慢 (6 ), 无 法忍受 (7) 。 本文 主要讨论如下几个问 题:

• PC 机及兼容机 上编译 C 语言程序时的心理 承受能力分析;
• U N IX 分时操作系 统环 境下 , 编译 O 程序的 过程 中如何影响程序员的心理 状态 ;
• 人机会话期间 , 中间信息的输入/ 输 出对程序员的影响。
• P C 机编译 C 程序的实验 选择 P C /X T 和 C 8 6 2 . 0 编译器 , 把给定的 6 0 个大小不 等的程序共

P C 机编译 C 程序的实验

选择 P C /X T 和 C 8 6 2 . 0 编译器 , 把给定的 6 0 个大小不 等的程序共分成 6 组 , 侮组 」 0 个程序 , 分组 原则是第一组 语 句 2 1 ~ 3 0 行 , 第二 组 3 1 ~ 4 0 , 第 三组 4 J ~ o 6 , 第四组 6 1 ~ 阳 , 第五组 8 1” 1 0 0 , 第六组 10 0 ~ 20 0 。 对每组程序进行编译测试 , 得出的时间求平均位 , 对该 组程序的承受级别求平均值。 以第四组 程序为 例说明测试 的过程和测试结果 : 参加测试的四名程序员是计算机软件专业 本科 四年级的学生。 A , B 男同学 , O , D 女 同学。 测试 过程如下: 先 给 10 个程序编号 P 丸 P Z , … , P I O。 A , O 一 组 , B , D 为 另一 组。 以A、C 组 为例 。 C 开始编译 一个程序 iP , 记录 下开 始 时间 T l 和结束时间 T Z , 当程 序 曰 编 译 结 束时 , A 说出感 受级 别, 记录下 编译时间 口、2一甲1 、 , 0 J 个 程 序都测试一 遍 。 人 . e 角 色 互换再 测试 一 遍 , 得出 O 的承受级别 , 同样测 出 B , D 的 承 受级 别

平均编译时间 2 6.89 秒 , 平均承受级别3 . 8 ( 中等)。 其中二名男同学的平均承 受 级 别4.0 , 二名女同学 3 . 6 。 同样的方法 得 出 6 组程序平均编译时间 、 平 均承受级别如 表1.

 顺便说一下 , 每组程序测试的结果都表明, 女同学的承受级别普遍小于男同学10% 左右 , 这 点说明了在调 试过程中, 女同学更有忍耐性 , 更适合做调试工作 (而不是设计)。

不 同机型编译 C 程序

选择第六组程序进行实验 (实验过程类似上面实验 1 )。

有屏幕输出信 息的 心理测试实验

对 于小程序 , 看屏幕输出与不看屏幕输出对程序员心理 无 明显影响 , 对于 第六 组 稍大一 点的程序 , 看屏幕输出时, 在 S U P E R P O/ X T 机上, 平均编译时间仍为 38 . 2 9 秒 , 但用户平 均感受级 别 4 , 在 P O /X T 2 8 6上 , 平均感受级别仍是 3 。 这一结果指 出了 中间信息的输出 有 时对改善程序员心理有较大作用 , 有时则不 明显。
UN I X 分 时系统编译 实验 ( 680 00 机 )

进行 680 0 0 机编译实验时 , 增补一 些较短的程序 , 被测程序语句行 1 0 ~ 2 0 0, 实验结果如下 :

4 台终端同时工作 , 每个程序编译时间4 0 ~ 62 秒 ;

6 台终端同时工作 , 每个程序编译 时间7 0 ~ 11 0 秒;

9 台终端同时工作 , 最短程序编译时间接近 3 分钟。

从中看 出, 分时系统进行编译或运行 , 对用户心理 压力最大的因素来 自同时工 作终端数 ( C P U 速度) , 其次才是程序规模。 因此 , 安排 学生 在分时系统上 机时 , 应考虑这点。

程序调 试中个体差 异 的实验

本实验是让二名受试者背对机器 , 编译开 始时 , 二名受试者被告之 开始 (事实上 , 根本就 没有编译程序 , 只是发出指令信号 ) , 被测者根据自己感觉的时间 , 说出心理 感受级别, 下 面 是记了结果

实验分析与结论

这 里讨论的一 些结论全 部基 于心理承 受级别不能超过 4 ( 中等) , 承受级别 5 ~ 7 时 , 对 程序员的程序调试有很大的心理 和身 体影响。 长期的心理 压力也影响程序调 试 的 准 确 性 , 增加出错率 , 导致程序调 试的逆反心 理。
1、机器速度对程 序员心理 的影响 表 1 中数据表明大于 8 1 行语句的程序在 S U P E R P O / X T 上编译时, 承受级 别 5 , 而在 邹 6 _ ! 几编 译至少 级别是 3 。 这说 明了大于 8 1 一 行的程序模块至少 要在 2 86 上调 试 。 P C 机 及 卫C / x T 的低档机只 可 做简易 的实习用。
2、屏幕输出对程 序 员心理 的影响 实验 3 的结论指 示 了增加屏幕输出有助于 改善调试 程序的心 理压 力 , 但 太 多 的 增 加 I / O 信息又 延长编译时间 , 是否 有数据可 参考呢 ? 实验 3 数据表明 3 8~ 4 0 秒的 界 限是心理 危机的开始, 因而编译程序应在运行 3 8 秒左右时提供一 些 信息。 如 p O T O O I J 一工具进行磁 盘O O p Y 时 , 有磁道的一些信息输 出。 用户 自身的程序运行时, 3 8 秒同样是个界值 , 用户 应 在相应的程序处加上 1 / 0 信息 , 由于机器主频不一致 , 用户 自己根据情 况处理 。 爪 l ) J E R 卫o / x T 一般 10 0 ~ 20 0 语句 , 2 8 6 一般 ` 1 0 0~ 加 0 等 , 这只是笔者之 建议 , 供参考 。

3、速度祖的机器 运行大程 序心 理调整 由于 P O 及 兼容机 (1 . OX ) 速度较慢 , 运行大一点程序 (1 0 0 行 ) , 用户的心理压 力就很 大 , 一般应做心 理 调整或更换编译器。 表 2 中的数据表明更换编译器 可使 承 受 级 别 提 高1 、 2 级。 另 外一点是在上机前就应“ 明确” , 程序很大时 , 编译时间长 。

4、UN I X 分 时 系统影响 用户 心理 的讨 论 前面 已讨论过 , 分时系统对用户的心 理影响主要是机器 速度 , 其次是编译软件。 因而 除 更换 编译软件和心 理 自身调 节外 , 就必 须对机器更新换代了。 另外 , 笔者在 A ST 2 3 6 上调 试 1 0 0 0 ~ 2 0 0 0 行的模块时 , 发现 仍有较大的心理 压力 , 承 受级别 4 ~ 5 , 这也说 明心理 压力 的调节主要靠硬件更新 。
5、音响、 图像对心理 因素的影响 笔者对 4 名受测者测试 , 给受试者 M S一 O 和 T U R B O 一 O 二 种编译器 (受 试者 以前从未 使用过 C ) , 受试者都愿使用 T U R B O O , 理 由是 画面直观 , 操作方便。 但当笔者介绍 了 M S哪 . 0 的 O O D E V I E W , M A K E 和 Q i l t c k一 O 等后 , 受试者表示也愿意选择 M S 一 O 。

心理调节能力与衡量标准

表 1 中数据和实验 5 中相比较 , 可 以看出表 1 中承受级别的时间明显 高于实验 5 中数 据。 图 4 是 图 1 , 图 2 和图 3 的合成图。

在看代码之前我们先连简单的看下try的处理流程吧

• 函数入口设置回调函数
• 函数的异常抛出使用了__CxxThrowException函数，此函数包含了两个参数，分别是抛出一场关键字的throw的参数的指针，另一个抛出信息类型的指针（ThrowInfo *）。
• 在异常回调函数中，可以得到异常对象的地址和对应ThrowInfo数据的地址以及FunInfo表结构的地址。根据记录的异常类型，进行try块的匹配工作
• 没找到try块怎么办？先调用异常对象的析构函数，然后反汇ExcetionContinueSearch，继续反回到SEH继续执行。
• 找到了try块？通过TryBlockMapEntry结构中的pCatch指向catch信息，用ThrowInfo结构中的异常类型遍历查找相匹配的catch块，比较关键字名称，找到有效的catch块。
• 然后进行栈展开。
• 析构try块中的对象
• 跳转到catch块中执行
• 调用_JumpToContinuation函数，返回catch语句块的结束地址。