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嵌入式软件测试用例生成方法研究

熊利  
【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。


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