嵌入式软件缺陷检测的测试用例生成与排序研究

【摘要】嵌入式软件缺陷检测是软件缺陷检测领域一个十分重要的研究课题。和传统的软件缺陷检测技术相比，嵌入式软件缺陷检测不仅要考虑和运用传统软件检测方法，而且还需兼顾有关实时性和相关硬件等问题，应对嵌入式软件高可靠性的要求等。针对嵌入式软件的缺陷检测技术近年来在学术界和工业界得到了广泛的研究和应用。作为驱动软件测试和缺陷检测的关键因素，测试用例的自动生成技术和优先排序技术一直是研究热点，目前市场上该类型工具大多针对PC机平台，且需要源码支持，而面向嵌入式二进制软件的技术相对不够成熟。本文对应用于面向二进制嵌入式软件缺陷检测系统中的测试用例生成与测试用例排序技术进行了具体的研究，通过测试用例生成和排序技术得到用于嵌入式软件缺陷检测的测试用例有序集，然后有序的依次采用测试用例对软件进行动态缺陷检测，实现对嵌入式软件进行缺陷检测的目的。本论文的研究工作主要包括以下四个方面：1、研究了常用的软件缺陷检测检测技术、嵌入式软件缺陷检测技术以及嵌入式软件开发中的模拟仿真技术。2、研究了嵌入式软件缺陷检测系统中的二进制程序测试用例自动生成方法。本文运用了一种基于符号化执行的测试用例生成方法，首先对二进制程序进行静态指令分析，在此基础上对程序进行代码插桩，最后动态执行程序并采用符号化执行技术和约束求解技术动态生成测试用例集，最终达到了为后续的软件缺陷检测提供可靠测试用例数据的目的。3、研究了嵌入式软件缺陷检测系统中的测试用例优先排序方法。本文首先根据静态指令分析的结果，得到函数调用信息。通过运行函数依赖的TCP算法，构造最终n阶可达矩阵，根据最终可达矩阵，便可得到各测试用例优先顺序，达到测试用例排序的目标。4、基于Linux下开源动态插桩框架Valgrind、STP约束求解器和QEMU模拟软件来搭建整个嵌入式软件缺陷检测的工作环境，采用C语言和python语言开发测试用例模块，对测试用例集的缺陷覆盖率和缺陷检测效果进行分析，基本上实现对嵌入式软件的缺陷检测功能。
【作者】万季；
【导师】方景龙；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】嵌入式软件；缺陷检测；测试用例生成；测试用例排序；

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