嵌入式软件功能路径测试方法研究

摘要

随着嵌入式系统应用的深入发展,嵌入式软件的规模和复杂性日益增大,软件在整个嵌入式系统中所占的比重越来越高,软件的质量对整个产品的质量起到了决定性的作用。由于嵌入式软件开发与测试方式的特殊性和复杂性,导致软件问题严重制约了嵌入式系统的质量和可靠性。针对嵌入式软件难以测试的问题,本文通过大量的静态分析和少量的动态测试,力求嵌入式软件在投入使用之前,尽量消除其中隐藏的错误、缺陷,在一定程度上提高了嵌入式软件的质量。对嵌入式软件功能和结构特性进行分析,并据此生成有针对性的测试用例非常重要,而嵌入式软件需要依赖特定的硬件环境才能运行,动态生成测试用例的方法不太可行。目前已出现一些嵌入式软件白盒测试的工具,但其价格普遍较贵,而从规格文档出发进行黑盒测试,对嵌入式软件来说又很难保证其内部结构设计的合理性。本文根据嵌入式软件功能和结构方面的特点尝试了一种适合于嵌入式软件测试实际的功能路径测试方法。通过文档解析和源代码静态分析,提取出软件的功能点,划分出软件的功能路径。通过对功能路径的分析,用一种简洁、快速的算法建立和求解测试约束系统,生成功能路径测试用例。执行功能路径测试用例,实施仿真环境或目标机测试。初步的实践和仿真表明,该方法可同时测试嵌入式软件的功能和结构,测试效率高、测试用例生成代价低且测试较为全面,能有效降低嵌入式软件开发、测试和维护的成本。

目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 嵌入式系统与嵌入式软件

1.1.2 嵌入式软件测试

1.2 本文的目标和主要工作内容

2 嵌入式软件功能路径测试框架

2.1 对框架测试的探讨

2.2 嵌入式软件功能路径测试框架设计

2.3 本章小结

3 功能点的划分

3.1 文档解析

3.1.1 微软Office文档解析简介

3.1.2 功能点划分的基本原理

3.1.3 功能点划分的实现

3.2 本章小结

4 功能路径的生成

4.1 源代码静态分析

4.1.1 对嵌入式软件自身特性的分析

4.1.2 源代码静态分析的原理

4.1.3 源代码静态分析的实现

4.2 本章小结

5 功能路径测试用例的生成

5.1 测试用例自动生成概述

5.1.1 功能测试用例的生成方法分析

5.1.2 路径测试用例的生成方法分析

5.2 功能路径测试用例的自动生成

5.2.1 功能路径测试用例生成的基本原理

5.2.2 功能路径测试用例的生成算法

5.3 测试用例生成原型系统设计

5.3.1 原型系统的主要工作流程概述

5.3.2 测试用例自动生成的设计与实现

5.4 本章小结

6 测试执行与结果分析

6.1 测试执行

6.1.1 源代码插桩

6.1.2 测试信息的传输与收集

6.2 测试结果的存取分析

6.3 本章小结

7 实验与分析

7.1 实例验证

7.2 实测结果分析

7.3 本章小结

8 结语与展望

8.1 论文期间的工作总结

8.2 展望

致谢

参考文献

在校期间发表论文