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嵌入式软件测试用例生成方法研究

作　者: 熊利
导　师: 周宽久
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 嵌入式软件测试 Markov使用模型 测试用例生成
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着嵌入式技术的不断发展,嵌入式系统在很多安全关键领域得到越来越多的应用,而且结构和功能越来越复杂,这些系统一旦失效将给社会带来巨大生命财产损失,如何提高嵌入式软件的可靠性成了学术界普遍关注的焦点。嵌入式软件测试在提高嵌入式软件可靠性中扮演着重要角色,基于模型的统计测试作为一种非常有效的统计方法,在软件测试上以其高可靠、高效等优点在国内外得到了比较深入的研究。本文将统计测试应用于嵌入式软件测试用例生成问题。首先,分析了嵌入式软件测试独特性以及各方面的研究现状和思路,提出统计测试模型应用于嵌入式软件测试的可行性和构建嵌入式软件的使用模型；其次,基于构造的使用模型框架研究了基于使用模型到测试模型的生成方法,具体分析了该方法使用约束的构建准则,建立测试模型过程以及实现测试模型到使用模型收敛的优化算法实施步骤和实现方法,解决了模型优化生成的难题。同时,研究了求解算法高效收敛方法,在给定求解精度情况下,能够快速收敛得到最优解。最终生成的使用模型基于软件的真实使用能够普遍应用于基于Markov使用模型的软件统计测试过程,实验证明本方法不仅能够提高统计测试的自动化水平,并且能够有效降低模型复杂度,从而提高测试效率,节约测试成本。最后,在基于模型的测试理论研究的基础上,将统计测试思想应用于嵌入式处理器SPARC仿真项目中。吸收已有测试模型的优点,首次引入了嵌入式软件的测试模型生成测试用例,并实现了从使用模型到测试模型转化、参数分析和测试用例自动生成等功能。集成扩展性好,为测试人员提供了一个实用、易操作的模型测试工具、提高了测试的自动化水平,也改善了统计测试工具落后于理论研究的现状,为测试自动化研究提供了参考。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 嵌入式软件的测试  11
  1.4 论文的主要研究内容与结构  11-14
    1.4.1 论文的主要研究内容  11-12
    1.4.2 论文的章节安排  12-14
2 嵌入式软件测试基础  14-25
  2.1 嵌入式系统软件层次结构  14-15
  2.2 嵌入式软件及特征  15-19
    2.2.1 嵌入式软件开发  15-17
    2.2.2 嵌入式软件特征  17-19
  2.3 嵌入式软件测试  19-24
    2.3.1 嵌入式软件测试的特点  19-20
    2.3.2 嵌入式软件测试的统一测试模型  20
    2.3.3 嵌入式软件的测试步骤  20-21
    2.3.4 嵌入式软件测试与通用软件软件测试的区别  21-24
  2.4 本章小结  24-25
3 嵌入式软件测试环境与技术  25-33
  3.1 嵌入式软件测试的环境  25-26
    3.1.1 嵌入式软件测试环境体系结构  25-26
    3.1.2 嵌入式软件的交互测试环境  26
  3.2 嵌入式软件测试技术与工具  26-32
    3.2.1 嵌入式软件覆盖测试  26-31
    3.2.2 基于模型的嵌入式软件测试  31-32
  3.3 本章小结  32-33
4 基于Markov的嵌入式软件测试用例设计  33-44
  4.1 Markov链统计测试策略  33-35
    4.1.1 统计测试的理论与过程  33-34
    4.1.2 Markov链路径使用模型的建立  34-35
  4.2 基于Markov链路径使用模型的静态参数  35-37
    4.2.1 基于Markov链路径使用模型转移矩阵  35-36
    4.2.2 各状态在长时间运行的占有率  36
    4.2.3 单个测试用例中各状态的发生概率  36-37
    4.2.4 单个测试用例中各边的发生概率  37
  4.3 基于Markov链测试模型  37-38
  4.4 基于Markov链路径测试的可靠性  38-39
  4.5 基于Markov链路径使用模型的算法实现  39-41
  4.6 基于Markov链路径测试模型的结果与分析  41-43
    4.6.1 测试模型平稳分布实验  41-42
    4.6.2 测试效率比较实验  42-43
  4.7 本章小结  43-44
5 SPARC仿真的测试集成  44-51
  5.1 SPARC仿真概述  44-46
  5.2 SPARC仿真测试  46-50
    5.2.1 传统SPARC仿真的测试  46
    5.2.2 基于Markov链路径使用模型的SPARC仿真测试  46-50
  5.3 本章小结  50-51
结论  51-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57
致谢  57-59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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