[發(fā)明專利]一種基于使用概率的嵌入式軟件可靠性測試數(shù)據(jù)生成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310092661.7
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103198015A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 董威;王戟;文艷軍;劉萬偉;陳振邦;陳立前;徐蛟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

技術領域

本發(fā)明主要涉及到嵌入式計算機的軟件領域，特指一種根據(jù)輸入?yún)?shù)取值使用概率自動生成可靠性測試所需測試數(shù)據(jù)集的方法。

背景技術

針對嵌入式系統(tǒng)的可靠性研究始于1970年代，并在1990年代以后，隨著嵌入式軟件在各種高科技項目中的使用過程中所暴露出來的一系列可靠性問題而為人們所重視，并投入了大量的人力物力進行研究。直至今天，嵌入式軟件可靠性已經(jīng)在可靠性測試平臺構(gòu)建、可靠性建模、測試用例生成方法、可靠性測試的充分性和有效性等方面都有了一定的發(fā)展。

“嵌入式軟件的可靠性測試”是指為了驗證或達到軟件可靠性要求而對軟件進行的測試。對于嵌入式軟件的可靠性測試，一般有兩種方法，第一種方法是利用全數(shù)字模擬技術實現(xiàn)一個集成的模擬環(huán)境，將嵌入式軟件從系統(tǒng)中剝離出來，通過開發(fā)CPU指令、常用芯片、FO、終端、時鐘等模擬器在Host上實現(xiàn)嵌入式軟件的可靠性測試；第二種方法是建立嵌入式軟件可靠性仿真測試平臺，模擬被測軟件的交聯(lián)系統(tǒng)和物理輸入輸出，仿真被測系統(tǒng)真實的運行環(huán)境，保持被測系統(tǒng)的完整性，并在此環(huán)境下對嵌入式軟件進行可靠性測試。嵌入式軟件可靠性測試的研究涉及測試用例的生成、軟件可靠性建模、軟件可靠性測試的充分性和有效性等方面。

嵌入式軟件可靠性的大部分工作集中在可靠性模型方面，Jelinski、Moranda、Shooman等人對軟件可靠性模型進行了研究，基本思想是通過對已知的失效數(shù)據(jù)建模，預測軟件的可靠性。在現(xiàn)有軟件可靠性建模的文獻中，以論述指數(shù)失效時間的模型居多，這類模型假設有限時間內(nèi)失效次數(shù)有限，具有代表性的模型包括：J-M模型、非均勻泊松過程(NHPP)模型、Schneidewind模型、Musa基本執(zhí)行時間模型等。與此相對的是無限失效模型，此類模型假設軟件永遠不會出現(xiàn)無錯狀態(tài)，此類模型的代表包括Duane模型、Moranda提出的幾何模型、對數(shù)泊松(M-O)模型等。Bayes模型不同于上述兩類模型，它是在Bayes框內(nèi)考察軟件可靠性的增長，其最典型的代表是Littlewood-verrall模型。除了以上的建模方法之外，利用軟件復雜度建模、利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡建模、利用模糊理論建模、利用覆蓋率建模等方法為擴展軟件可靠性建模理論做出了有益探索。

這些可靠性模型一般用于軟件可靠性測試之后，對軟件的可靠性指標進行評估，這些模型都以可靠性測試的結(jié)果為基礎。為了實施軟件可靠性測試，必須要考慮測試數(shù)據(jù)的生成方法。軟件可靠性測試數(shù)據(jù)生成方法是一種基于使用的測試數(shù)據(jù)生成方法，在這方面最著名的是Musa提出的基于運行剖面的測試用例生成方法。運行剖面是測試用例生成的基礎，因此運行剖面生成的研究是測試數(shù)據(jù)生成的前提。近年來，運行剖面的生成方法也得到的很大的發(fā)展，這些方法中典型的有：采用專家知識得到運行剖面的方法、采用分解的方式利用CP(Configuration?Profile)和UP(Usage?Profile)指導操作剖面生成的方法。將UML(標準建模語言)應用于運行剖面生成的方法也在研究中。基于軟件運行剖面生成嵌入式軟件可靠性測試用例一直是個難點，有人提出用功能序列剖面的方法指導嵌入式軟件可靠性測試用例的生成，還有人提及采用“最小可測任務集”的方法來生成嵌入式軟件可靠性測試用例。這些方法均把軟件看成一系列操作的過程，生成的測試用例是一組軟件運行操作序列，但如何得到能夠運行這些操作序列的輸入數(shù)據(jù)，依然需要根據(jù)具體嵌入式系統(tǒng)應用特點考慮，沒有通用的方法。而針對許多嵌入式控制軟件，在系統(tǒng)運行的開始給定了相應的參數(shù)表后，其運行一般不再被其它操作干涉，例如很多無人飛行器、巡航飛行器等，它們的輸入就是一組裝訂參數(shù)的取值和相關傳感器輸入。為了使可靠性測試結(jié)果更加準確，需要以這些參數(shù)取值的概率為基礎生成測試數(shù)據(jù)，同時還要滿足測試數(shù)據(jù)的數(shù)量和特定取值約束，目前在業(yè)界中，還沒有相應的實用方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種原理簡單、操作簡便、完整性好、適用范圍廣的基于使用概率的嵌入式軟件可靠性測試數(shù)據(jù)生成方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種基于使用概率的嵌入式軟件可靠性測試數(shù)據(jù)生成方法，其步驟為：

(1)、獲取可靠性測試的外部參數(shù)；