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基于故障模型的软件故障注入方法研究

叶焰锋  
【摘要】: 随着计算机技术在信息化系统中的广泛应用,特别是在航空、航天系统以及一些军事通讯等安全关键领域中的推广,使得软件业对软件的安全性,可靠性提出了更高的要求,因为在这些系统中,计算机一旦出现故障,就会导致巨大的经济损失,甚至是政治和军事的损失。因此有必要对安全关键系统进行充分测试,从而保证安全关键系统的正确性,避免灾难性事故的发生。 在故障发生以后,要想找出故障发生的原因是很困难的,因为系统的破坏可能波及到系统的多个位置。而要重现从故障的发生到系统发生失效的整个场景也几乎是不可能的,因为故障的发生可能是由输入数据的无穷多种组合中的一种所导致的,也可能是由难以辨别和重现的外界干扰导致的。但是,如果能够记录故障发生时的数据信息,就可以通过这些数据来进行故障分析,判定程序中到底存在什么故障,为故障的诊断、隔离和定位提供有效的支持。 为获取故障发生时的现场数据,本文提出了基于故障模型测试技术和故障注入技术相结合的思想,选用故障模型作为研究基础,利用已有的测试用例生成方法来设计针对特定故障的测试用例,并采用程序插装方法在被测程序中插入用来获取程序路径或变量信息的测试代码,然后使用故障注入技术将用测试生成方法得到的测试用例作为数据注入到被测系统中去,从而诱发程序故障并获取故障发生时的现场数据,最后根据对现场数据的分析来判定程序中是否存在故障。实例表明,该方法能够获取现场数据,并通过对现场数据的分析来判断程序中是否存在故障。


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