計算機軟件開發調試技術研究

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722051

摘要：在現代社會中計算機在多個領域中都具有極為廣泛的應用，作為計算機系統的重要組成部分，計算機軟件在實際應用中發揮著重要的作用，只有進一步加強計算機軟件開發調試技術的研究才能充分發揮計算機軟件的作用，實現生產效率的全面提升，基于此種情況，在本文當中筆者結合自己的實際工作經驗對相關問題進行了必要的分析與研究。

關鍵詞：計算機；軟件開發；調試

在現代社會當中計算機已經被廣泛的應用于多個領域當中，從而有效的實現了生產力水平的全面提升。計算機在實際生產中的應用必須要建立在必要的計算機軟件基礎之上才能實現。在最近幾年當中隨著“互聯網+”時代的帶來，計算機軟件在各個領域當中都具有極為廣泛的應用，這也對現階段的計算機軟件提出了新的要求，只有進一步加強計算機軟件的開發與利用才能滿足人們對于計算機實際應用的需求。在計算機軟件開發過程中開發與測試是計算機軟件開發與利用的關鍵所在，從這兩方面入手是提升計算機軟件應用的關鍵所在。基于此種情況，在本文當中筆者結合自己的實際工作經驗對計算機軟件的開發與調試技術進行了必要的分析與研究。

一、計算機軟件開發

（一）計算機軟件的特點

計算機系統包含了硬件與軟件兩個不同的組成部分，二者都是計算機系統的重要組成部分，也是實現計算機全面應用的關鍵所在，計算機硬件是計算機系統運行的物理條件，而計算機軟件則是計算機能夠在多個領域中實現應用的虛擬環境，只有針對不同的應用需求開發出對應的軟件才能滿足計算機軟件在實際中的應用需求。在探索計算機軟件開發技術之前首先必須要對計算機軟件的特點進行仔細的分析，具體來說計算機軟件的特點主要包含以下幾個方面的內容：（1）計算機軟件能夠有效提升工業生產的實際效率，例如，通過計算機軟件的應用能夠實現對生產過程的自動控制，實現了人力資源的有效節約，提升了生產效率；（2）計算機軟件的組成較為復雜，開發過程相對較為艱難。計算機軟件的開發必須要滿足特定的需求，即針對具體工作需要進行軟件需求，并需要符合不同產業的實際情況，在這個過程當中必須要根據實際條件，采用多種技術，因此，軟件開發過程存在著較大的難度；（3）軟件開發必須要設置軟件保護機制。計算機軟件也屬于知識產權的范疇當中，同時由于計算機軟件開發過程相對較為復雜，計算機軟件知識產權的保護就顯得尤為必要了，基于此種情況，在計算機軟件開發過程中必須要設置對應的保護機制避免計算機軟件成果被他人竊取。

（二）計算機軟件開發的常用方法

根據計算機軟件開發方法之間的差異，可以將計算機軟件開發方法分為：生命周期法、原型化法以及自動形式法三種不同的方法。

第一，生命周期法。從時間角度出發，軟件生命周期法對軟件定義、開發、維護等問題拆分成若干個階段，每一個階段的開始和結束都有自己嚴格的標準。軟件生命周期通常有6個時期，即6個階段。通常來說，這個生命周期是六個月左右。

第二，原型化方法。傳統的生命周期方法要進行嚴格定義以及預說明，并要求用戶與軟件開發人員在開發剛開始的時候就要對系統整體功能及信息需求有全面、準確、深刻的認定。如果用戶給出的軟件目標沒有詳盡描述輸入處理以及輸出需求，或者軟件開發者不能確定系統適用性、算法效果以及未來使用的人機界面形態。 這時，開發人員可以采用原型化方法，通過原型化系統的研究階段，確定軟件自身的要求。 與此同時，充分利用先前所得到的概念進行系統基礎建模、原始系統建造以及開發人員的評審，從而達到修改階段以至于最后完工。

第三，自動形式法。自動形式法軟件開發方法借鑒了第四代軟件開發技術中的開發工具，屬于一種自動化軟件開發方法。這種開發方法在軟件開發中的應用，開發者只需要說明擬開發的軟件所需要具備的基本功能，這種方法就可以自動進行軟件開發，在完成軟件開發之后，開發人員只需要對所開發的軟件進行必要的驗證就可以完成了。

二、計算機軟件調試

計算機軟件調試也是計算機軟件開發的重要環節，在計算機軟件開發中可能會存在著一定的漏洞，從而對計算機軟件在實際生產中的應用造成較大的影響，嚴重的還會導致應用過程中會進一步造成較大的經濟損失，因此，在將所開發的軟件投入實際應用之前必須要對計算機軟件進行進一步的調試。在下文當中筆者將對現階段軟件調試中較為常用的三種調試技術進行進一步的探討。

（一）黑盒調試

由于計算機軟件自身固有的復雜性，軟件調試工作一直以來都需要耗費大量的人力物力，同時也是軟件開發的重點內容。軟件調試從本質上來說屬于一種逆向思維的過程，即開發調試人員需要從軟件的實際使用情況所反映出來的信息入手對軟件可能存在的故障進行分析。在許多情況下，這種逆向的思維往往并不存在一定的必然性，因此，許多時候需要依賴于調試人員的經驗甚至是直覺。軟件測試可以分為白盒測試與黑盒測試，所謂白盒測試是指測試人員對于軟件架構與組成具有充分了解前提下所進行的測試，黑盒測試則完全相反，即在測試人員并不了解軟件內容的前提之下所進行的測試。但是在實際測試當中黑盒測試占據了大部分，這主要是由于軟件后期的維護人員往往并沒有參與到軟件開發過程當中，對于軟件的構成并不是非常的了解。其次，在實際軟件開發過程中，由于進度要求可能并沒有及時保留相關的文本信息，從而導致實際調試過程中無法有效查詢相關的文本信息。黑盒測試存在著較大的難度，由于測試人員對于軟件的了解程度明顯不足，調試往往無從下手，主要依賴于調試人員從表面問題到有關代碼之間的反推能力。其次，反向定位技術也是解決黑盒測試的關鍵技術。

（二）軟件故障定位技術

在計算機軟件調試當中，軟件故障定位技術是一種極為常見的技術，在黑盒調試當中工業具有極為廣泛的應用，在最近幾年當中隨著計算機軟件應用范圍的不斷拓展，軟件調試的任務量也不斷提升，故障定位技術也逐漸發展起來。軟件故障定位技術可以分為靜態分析技術以及調試的故障分析技術兩種不同的類型，所謂靜態分析技術是指計算機軟件在非工作狀態下所進行的軟件測試技術，靜態故障定位技術主要是針對計算機軟件的語句、符號、形式以及指針等進行檢測而得出故障的技術，這種技術在實際中的應用能夠有效檢測出許多漏洞，但是也存在著一定的局限性，即對于軟件運行過程中可能存在的問題無法有效的檢測出來。基于調試的故障分析技術即需要在軟件運行的條件之下實現對故障的定位，在現階段的軟件調試當中大都采用這種技術，通過該技術的應用能夠有效識別出計算機軟件可能存在的問題，從而避免軟件漏洞的存在。

（三）巨型機調試技術

隨著計算機軟件在實際生產中應用范圍的不斷拓展，許多計算機軟件被應用到巨型機當中，巨型機中所運行的計算機軟件一般都相對較為復雜。因此，其測試也相對較為復雜?；诖朔N情況。從體系結構角度看，巨型機為提高主頻，結構設計與工藝技術都非常復雜，往往很難對調試工具的實現增加特殊支持（如比較寄存器等）；為使系統具有極高的速度潛力，巨型機普遍采用了多處理機、多功能部件、全流水、向量處理等技術，并行計算給軟件程序的運行帶來了很大的不確定性.這些都是研制巨型機軟件調試工具的難點。由于匯編語言能充分體現巨型機結構特色，為了更好地發揮機器效率，巨型機軟件的很多主要模塊仍采用匯編語言編程，高效靈活地支持匯編級調試成為巨型機調試工具的主要需求之一。

三、結語

為了促進計算機軟件在實際應用中的進一步拓展，分別從計算機軟件開發與調試兩個方面對計算機軟件開發過程中的重點技術進行了必要的分析與研究。當前階段計算機軟件開發必須要嚴格按照既定程序，并將上面的技術積極主動的應用于實際開發過程，進一步提升計算機軟件的開發效率。

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作者簡介：黃正寶，男，漢族，河南信陽人，蘇州大學碩士，無錫商業職業技術學院物聯網技術學院，講師，研究方向：軟件技術。