Intro to Software Engineering

Ariane 5 صاروخ فضاء أوروبي تابع لـ ESA (European Space Agency). بعد الإقلاع بـ 37 ثانية فقط، الصاروخ خرج عن مساره وانفجر فوق غويانا الفرنسية، وضاع حوالي $370 مليون.

السبب؟ سطر كود واحد. تحويل من 64-bit float لـ 16-bit signed integer بدون فحص للـ overflow. السرعة الحقيقية للصاروخ كانت أكبر من اللي يقدر يتحط في 16-bit int.

-- Horizontal velocity bias as measured by sensor
-- is converted to a 16 bit int WITHOUT checking
P_M_DERIVE(T_ALG.E_BH) :=
  UC_16S_EN_16NS (TDB.T_ENTIER_16S
    ((1.0/C_M_LSB_BH) *
    G_M_INFO_DERIVE(T_ALG.E_BH)));

public class Overflow {
  public static void main(String[] args) {
    int x;
    double d = 5000000000.0;
    x = (int) d;
    System.out.println("d=" + d
      + " / x=" + x
      + " / x+1=" + (x+1));
  }
}
// Output:
// d=5.0E9 / x=2147483647 / x+1=-2147483648

أزواج كبار في السن تابعوا تعليمات GPS على طريق ضيق وخطر، وانتهى المطاف بسيارتهم في وادي/منطقة وعرة بدون أي وسيلة للنجاة. ناس ماتت بسبب الـ GPS بيوديهم في طرق غلط.

• Software failures = real-world cost — مش مجرد bug في الـ terminal، ده ممكن يكلف فلوس وأرواح.
• Testing is critical — لو كان فيه اختبار كويس، الـ overflow كان اتلاقى قبل الإطلاق.
• Software Engineering موجود علشان كده — منهج منظم علشان نقلل الكوارث دي.

الـ Software Crisis بيتضمن (وده اللي بيتسأل عليه في الامتحان):

• ✅ Software fails to serve its purpose, or may cause harm.
• ✅ Project delivers reduced functional deliverables (المشروع بيتسلم وظايف ناقصة).
• ✅ Project cost overruns and schedule delays (تكلفة أكبر ومواعيد متأخرة).

المهم تشوف الكود ده وتعرف السطر اللي فيه البق — السؤال ده اتسأل في امتحان Winter 2021 Q1.04.

المشكلة: "The program should NOT have dropped out of the switch statement if 'ring write buffer is not empty'". يعني الـ break في المكان الغلط.

1  while (ring receive buffer not empty and side buffer not empty) DO
2    Initialize pointer to first message in side buffer
3    get copy of buffer
4    switch (message)
5      case (incoming_message):
6        if (sending switch is out of service) DO
7          if (ring write buffer is empty) DO
8            send "in service" to status map
9          else
10            break   // ⚠️ THE BUG — drops out of switch instead of just out of if!
11          END IF
12        process incoming message
13      break
14    END SWITCH
15    do optional parameter work

من امتحان Winter 2023 Q1.02 — ايه الأسباب الحقيقية لفشل الـ software؟

• المصطلح اتقال شوية مرات في الـ 1950s و 1960s.
• اتشهر في NATO Software Engineering Conference, 1968.
• الـ NATO هو اللي خلى الـ field يبقى معترف بيه دولياً.

كل واحد عنده تعريف مختلف لـ "الـ Software الممتاز":

كل مرحلة output بتستخدمه المرحلة اللي بعدها. الترتيب من تحت (analysis) لفوق (test):