某宇航公司长期从事宇航装备的研制工作，嵌入式系统的可靠性分析与设计已成为该公司产品研制中的核心工作，随着宇航装备的综合化技术发展，嵌入式软件规模发生了巨大变化，代码规模已从原来的几十万扩展到上百万，从而带来了由于软件失效而引起系统可靠性降低的隐患。公司领导非常重视软件可靠性工作，决定抽调王工程师等5人组建可靠性研究团队，专门研究提高本公司宇航装备的系统可靠性和软件可靠性问题，并要求在三个月内，给出本公司在系统和软件设计方面如何考虑可靠性设计的方法和规范。可靠性研究团队很快拿出了系统及硬件的可靠性提高方案，但对于软件可靠性问题始终没有研究出一种普遍认同的方法。
问题内容：
【问题1】（共9分）
请用200字以内文字说明系统可靠性的定义及包含的4个子特性，并简要指出提高系统可靠性一般采用哪些技术？
【问题2】（共8分）
王工带领的可靠性研究团队之所以没能快速取得软件可靠性问题的技术突破，其核心原因是他们没有搞懂高可靠性软件应具备的特点。软件可靠性一般致力于系统性地减少和消除对软件程序性能有不利影响的系统故障。除非被修改，否则软件系统不会随着时间的推移而发生退化。请根据你对软件可靠性的理解，给出表3-1所列出的硬件可靠性特征对应的软件可靠性特征之间的差异或相似之处，将答案写在答题纸上。
【问题3】（共8分）
王工带领的可靠性研究团队在分析了大量相关资料基础上，提出软件的质量和可靠性必须在开发过程构建到软件中，也就是说，为了提高软件的可靠性，必须在需求分析、设计阶段开展软件可靠性筹划和设计。研究团队针对本公司承担的飞行控制系统制定出了一套飞控软件的可靠性设计要求。飞行控制系统是一种双余度同构型系统，输入采用了独立的两路数据通道，在系统内完成输入数据的交叉对比、表决制导率计算，输出数据的交叉对比、表决、输出等功能，系统的监控模块实现对系统失效或失步的检测与宠位。其软件的可靠性设计包括恢复块方法和N版本程序设计方法。请根据恢复块方法工作原理完成图3-1，在（1）～（4）中填入恰当的内容。并比较恢复块方法与N版本程序设计方法，将比较结果（5）～（8）填入表3-2中。
图3-1 恢复块方法
表3-2 恢复块方法与N版本程序设计的比较
正确答案及解析
正确答案
解析
【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】
（1） 不考虑软件演化的情况下，失效率在统计上是非增的
（2） 如果不使用该软件，永远不会发生失效
（3） 软件维护会创建新的软件代码
（4） 软件失效之前很少会有报警
【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
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