10、嵌入式系统非功能需求全解析

嵌入式系统非功能需求全解析

1. 非功能需求概述

在系统开发中，需求往往侧重于系统的功能实现。然而，要使产品取得成功，还需要涵盖所有开发者必须正确处理的系统方面，这些方面被称为非功能需求，也被叫做质量属性或额外功能特性。

非功能需求并非直接的行为表现，因此不能直接在软件或硬件中实现。它们主要分为两类：涌现属性和约束条件。涌现属性是系统整体所具有的特性，但难以归因于系统的某一个部分。例如，系统处理速度通常是系统整体的属性，要了解运行所有软件时的总 CPU 负载，就必须知道系统中每个软件部分的执行时间，并没有一个单一的子程序能让系统更快地满足其截止时间要求。约束条件则是在创建系统时必须遵循的规则，这些规则无论对整体系统是有益还是有害，开发者都必须遵守。比如“必须在 Linux 上运行”或“必须符合 UL 安全标准”。

1.1 满足非功能需求的重要性

如果系统不能正确实现其非功能需求，那么它就和遗漏了重要功能一样存在缺陷。以软件为例，如果软件每分钟崩溃一次，那很可能存在问题；而每周崩溃一次是否算成功，则取决于应用环境。但无论如何，软件不应该有专门负责导致崩溃的模块，软件是否崩溃与系统中各个模块的交互有关。缺乏频繁崩溃这一特性是软件成功的重要标准，如果需求文档中没有提及所需的软件稳定性级别，就无法确保获得足够稳定的软件。因此，需求文档应该涵盖系统成功所需的所有方面，仅仅列出系统执行的功能是不够的，还必须包含非功能需求。

1.2 可能出现的症状

由于项目早期开发者往往专注于实现功能而非非功能问题，许多需求不完整的症状在产品接近发货时才会显现出来。需要关注的症状包括：
- 需求文档没有涵盖以下所有主题的章节：性能、