操作系统健壮性测试的方法与工具

摘要

信息技术的飞速发展，使软件产品应用到社会的各个领域，人们对软件的性能和可靠性有了更高的要求。软件产品的质量成为人们共同关注的焦点。在一些关键应用(如民航订票系统、银行结算系统、证券交易系统、自动飞行控制软件、军事防御和核电站安全控制系统等)中使用质量有问题的软件，可能造成灾难性的后果。 软件测试是软件开发过程的重要组成部分。它可以确认软件的质量，可以提供有用的信息(如提供给开发人员的反馈信息)。目前的软件开发一般使用商用组件(COTS)[1]，这有利于提高开发效率，但是也使得这些商用软件在各种环境中工作碰到许多特殊的情况，从而导致其发生崩溃、挂起等许多健壮性方面的失效，所以，提高软件的健壮性变得越来越重要。 软件的健壮性是影响软件质量的重要指标。操作系统是计算机系统核心软件，其健壮性至关重要。准确地理解和改进操作系统的健壮性有助于我们今后建立具有良好健壮性的软件。目前还缺乏准确的、可重复利用的方法来衡量系统的健壮性。健壮性基准程序就是为了解决这一问题而提出的，它由一系列健壮性测试案例组成。本文以Linux为例，介绍了当今操作系统健壮性基准程序测试的主要方法，重点研究健壮性基准程序的工作原理和实现方法，对用于分析测试结果的维度模型进行了分析，提出了软件健壮性的包裹测试方法，开发了一个Linux健壮性测试平台，它可以用来测试Linux文件系统的健壮性。论文对通过测试所得到的测试数据进行了分析，并计算了Linux文件系统的健壮性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1健壮性测试的重要性

1.2基本概念

1.3健壮性测试的特点

1.4 Linux操作系统介绍

1.5小结

第2章健壮性测试方法

2.1引言

2.2健壮性失效原因

2.2.1健壮性失效的定义

2.2.1异常简介

2.2.2异常的类别

2.3典型的健壮性基准程序

2.3.1 Crashme[7]

2.3.2 CMU Crashme[4]

2.3.3 Fuzz技术[8]

2.3.4模块化测试[4]

2.3.5层次化测试[4]

2.4 Ballista项目简介[10][11]

2.4.1项目起源

2.4.2 Ballista测试流程

2.4.3 Ballista测试案例库

2.4.4 Ballista项目的优点

2.5测试案例选取

2.6测试结果分析

2.6.1测试结果分类

2.6.2维度模型[19]

2.6.3关于维度模型的进一步讨论

2.7包裹测试

2.7.1基本思想

2.7.2组合测试与包裹测试的比较

2.7.3测试实例

2.8小结

第3章Linux操作系统的健壮性测试

3.1引言

3.2操作系统健壮性介绍

3.3健壮性测试与可靠性测试的关系

3.3.1软件可靠性与硬件可靠性的区别

3.3.2影响软件可靠性的因素

3.4健壮性测试平台

3.4.1控制端

3.4.2测试端

3.5测试平台特点

3.6小结

第4章测评结果评估

4.1部分系统调用说明

4.2测试结果

4.3健壮性失效率

4.4小结

第5章结论

参考文献

致谢

附录A软件健壮性测试工具使用说明

个人简历及在读期间发表的学术论文与研究成果