Метод омолодження програмного забезпечення для операційної системи Android з використанням комплексної моделі його старіння на підставі ланцюга Маркова

Abstract

Явище старіння програмного забезпечення (ПЗ) полягає в нагромадженні помилок старіння у системі, що працює тривалий час без перезавантаження. Акумуляція помилок спричиняє зменшення швидкодії системи та збільшення відмов старіння, що має негативний вплив на такі характеристики якості ПЗ, як надійність та продуктивність. Мобільні пристрої та системи, зокрема на базі платформи Android, є особливо вразливі до процесу старіння, оскільки в них обмежені апаратні ресурси, їх функціонування залежить від заряду батареї, а активність використання користувачами може відрізнятись у різних випадках. Основним проактивним підходом для протидії негативним ефектам явища старіння є процедура омолодження програмного забезпечення, яка полягає в регулярному очищенні стану системи від нагромаджених помилок старіння. У роботі запропоновано метод омолодження програмного забезпечення для операційної системи (ОС) Android. Цей метод передбачає прогнозування часу виконання омолодження, використовуючи комплексну модель старіння та омолодження на підставі ланцюга Маркова з неперервним часом розподілу. Запропонований метод враховує різні рівні старіння, активність використання мобільного пристрою користувачем та рівень заряду батареї для прогнозування часу омолодження та вибору стратегії омолодження. Градація рівнів старіння в методі дає змогу виконувати планування омолодження тільки на тому етапі, коли в системі спостерігається процес старіння, який може призвести до відмови старіння. Окрім цього, залежно від рівня старіння в момент виконання омолодження, метод передбачає вибір між "теплим" і "холодним" омолодженням, що може забезпечити як ефективність омолодження, так і працездатність системи у разі "теплого" омолодження. Врахування рівня заряду в методі дає змогу планувати омолодження завчасно до повного розряду батареї. Для покращення досвіду користувача запропонований метод враховує активність використання мобільного пристрою користувачем так, щоб виконання омолодження не перешкоджало виконанню процесів і додатків користувача. Метод омолодження може бути реалізований у вигляді програмного комплексу, що складається із двох модулів. Модуль вимірювання метрик старіння дає змогу у фоновому процесі виконувати збір даних та їх статистичне опрацювання. Модуль омолодження безпосередньо виконує кроки методу та саму процедуру омолодження у запланований час, враховуючи отримані дані із модуля вимірювання. Описаний метод омолодження потребує експериментальних досліджень та перевірок ефективності омолодження на реальних даних і в реальних умовах.