Старіння програмного забезпечення в контексті його надійності: огляд проблематики

This paper presents the review and analysis of literary sources devoted to the study of the software aging phenomenon. The aging process is characterized as performance deterioration and increase of failure rate that has a negative impact on the software reliability. The study has found that software errors and their accumulation during program execution were the cause of the aging software. The basic concepts and characteristics related to the phenomenon of aging, such as effects, factors and aging metrics, time to resource exhaustion, time to aging-related failure and workload are determined. One of the software aging characteristics determines that it can be removed or delayed by external intervention. The technique of prevention and delay of aging is called software rejuvenation. The paper considered a common set of factors that is characteristic of all systems and the phenomenon of aging in general. The factors can be classified into two following types: external, such as software errors and code metrics, and external, such as environment, human and functional. The important task is to identify specific factors for specific systems, in particular, mobile platforms. The study reviewed and compared the main methods and approaches to study and modeling of software aging process. Aging phenomenon is studied at the theoretical level using analytical models and at the empirical level using data analysis. The paper states that the hybrid approaches could be used in researches because they incorporate the benefits of approaches based on analytical models and on measurements. Aging characteristics indicate that mobile operating systems and applications exposed to aging and there is a need to study this phenomenon in order to ensure the reliability of modern software. Mobile systems are vulnerable to manifestations of aging effects, since they work for a long time without rebooting and have a limited amount of resources, such as memory. To sum up, it is necessary to continue research of the mobile software aging, in particular to identify the aging factors of mobile applications and explore the application of methods and models for mobile systems.Проведено огляд та аналіз літературних джерел, в яких досліджено явища старіння програмного забезпечення. Процес старіння охарактеризовано як погіршення продуктивності і збільшення кількості відмов, що має негативний вплив на показники надійності програмного забезпечення. Встановлено, що помилки програмного забезпечення та їх накопичення протягом виконання програми є причиною виникнення старіння програмного забезпечення. Визначено основні поняття та характеристики, що стосуються явища старіння, зокрема ефекти, чинники та метрики старіння, час до виснаження ресурсів, час до відмови старіння та робоче навантаження. Розглянуто класифікацію чинників старіння програмного забезпечення. Встановлено, що чинники можуть бути загальні для всіх систем і спеціальні для конкретних систем, зокрема мобільних. Здійснено порівняльний аналіз основних методів та підходів до моделювання процесу старіння програмного забезпечення. З'ясовано, що розроблення гібридних підходів та моделей, які включають переваги аналітичних моделей та моделей на основі вимірювань, є перспективним напрямом у вивченні проблеми старіння ПЗ. Показано, що мобільні операційні системи та додатки є особливо чутливими до ефектів старіння, оскільки вони працюють тривалий час без перезавантаження та часто мають обмежені ресурси, такі як пам'ять. Обґрунтовано актуальність урахування впливу цього явища для забезпечення надійності сучасних мобільних і вбудованих систем

Envelhecimento e rejuvenescimento de software: 20 anos (19952014) - panorama e desafios

Although software aging and rejuvenation is a young research held, in its first 20 years a lot of knowledge has been produced. Nowadays, important scientific journals and conferences include SAR-related topics in their scope of interest. This fast growing and wide range of dissemination venues pose a challenge to researchers to keep tracking of the new findings and trends in this area. In this work, we collected and analyzed SAR research data to detect trends, patterns, and thematic gaps, in order to provide a comprehensive view of this research held over its hrst 20 years. Adopted the systematic mapping approach to answer research questions such as: How the main topics investigated in SAR have evolved over time? Which are the most investigated aging effects? Which rejuvenation techniques and strategies are more frequently used?CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)Embora o envelhecimento e rejuvenescimento de software seja um campo de pesquisa novo, em seus primeiros 20 anos muito conhecimento foi produzido. Hoje em dia, revistas e conferências científicas importantes incluem temas relacionados a SAR no seu âmbito de interesse. Este crescimento rápido e a grande variedade de locais de disseminação representam um desafio para os pesquisadores para manter o acompanhamento das novas descobertas e tendências nesta área. Neste trabalho, foram coletados e analisados dados de pesquisa em SAR para detectar tendências, padrões e lacunas temáticas, a hm de proporcionar uma visão abrangente deste campo de pesquisa em seus primeiros 20 anos. Adotou-se a abordagem de mapeamento sistemático para responder a perguntas de pesquisa, tais como: Como os principais temas investigados em SAR têm evoluído ao longo do tempo? Quais são os efeitos do envelhecimento mais investigados? Quais técnicas e estratégias de rejuvenescimento são mais frequentemente usadas