面向嵌入式软件的自动化黑盒测试的研究

摘要

随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，嵌入式系统的硬件规模和性能得到了极大的提高，相应的，嵌入式系统软件和应用软件的复杂性和规模也日益提高，同时嵌入式系统的特殊性决定了运行在其上的系统和应用软件必须精简可靠，使得软件的开发在整个嵌入式系统开发中的比重越来越高，软件的质量对整个产品的质量起到了决定性的作用。因此我们迫切需要一种针对嵌入式领域的测试工具来提高软件的质量和可靠性，缩短软件开发周期。 现在已经有很多成熟的嵌入式软件白盒自动化测试理论、方法和工具，能提供源码分析，覆盖测试等功能，但是针对嵌入式软件的黑盒测试，行之有效的理论方法却凤毛麟角，并且现有自动化测试工具要么覆盖的测试范围很窄，要么实现困难，成本昂贵。 针对这一现况，本文提出了一种纯软件实现的嵌入式软件测试方法。此方法没有特殊的硬件要求，实现简单，借助现有的嵌入式开发平台，加入少量的插装代码。结合运行在PC上的客户端程序就能完成针对大部分嵌入式系统的黑盒测试。 本文根据这一方法，结合自动化测试的实践过程，提出了一系列的自动化测试理论，并解决了很多在自动化黑盒测试中经常遇到的问题，包括自动化测试用例的组织和管理等等。使用这一方法实现的工具已在一大型项目中得到应用，并取得了很好的效果。实践证明，它确实能完成大部分的黑盒测试。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表索引

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章 引言

1.1软件测试概述

1.2回归测试的重要性及其策略

1.3自动化测试的意义

1.4自动化测试的投入和产出

1.5嵌入式软件自动化测试背景

1.6本课题背景和研究的内容

1.7论文的组织

第二章嵌入式软件自动化测试方法分析

2.1嵌入式软件测试概述

2.2嵌入式软件的测试方法

2.2.1白盒测试与黑盒测试

2.2.2目标环境测试和宿主环境测试

2.3嵌入式软件的测试工具

2.3.1内存分析工具

2.3.2性能分析工具

2.3.3GUI测试工具

2.3.4覆盖分析工具

2.4嵌入式软件测试工具实现方法

2.4.1嵌入式软件测试工具的工作原理

2.4.2嵌入式测试工具的交叉运行环境

2.4.3嵌入式测试工具对待测程序的插装

2.4.4嵌入式测试工具收集动态信息的方法

2.5现有的黑盒测试的自动化测试方法分析

2.5本章小节

第三章纯软件的嵌入式自动化测试方法

3.1基本原理

3.2插装代码分析

3.2.1插装代码的原则

3.2.2模拟用户输入插装代码分析

3.3系统状态的定义和获取

3.3.1对声音信息的获取

3.3.2对LED信息的获取

3.3.3 LCD显示信息的获取

3.3.4系统状态的获取

3.4自动化比较

3.4.1绝对比较

3.4.2相对比较

3.5自动化测试脚本

3.5.1自动化测试脚本概述

3.5.2自动化测试脚本规范

3.6本章小节

第四章自动化测试脚本库的管理和维护

4.1自动化测试脚本管理和筛选的重要性

4.2基于软件功能树的脚本管理

4.2.1软件功能树

4.2.2设计自动化测试案例

4.3维护测试脚本库

4.4筛选测试案例

4.4.1缺陷计数器

4.4.2利用缺陷指示加权树做回归测试案例筛选

4.5本章小节

第五章结论

5.1成果总结

5.2进一步的工作

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果