嵌入式操作系统健壮性测试技术

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1、第42卷第5期2012年9月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．5Sep．2012嵌入式操作系统健壮性测试技术张玮1，牟明2，周敏刚2(1．中国人民解放军驻中航工业计算所军代表室，陕西西安710068；2．中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：针对机载嵌入式操作系统健壮性测试存在的问题，通过对健壮性测试技术及典型机载嵌入式操作系统构架的研究分析，提出了一种操作系统健壮性测试的模型。实际运用表明，模型高效、可操作性强，在某操作系统软件测评过程中发挥了积极作

2、用。关键词：软件测试；操作系统；嵌入式软件中图分类号：TP311．56文献标识码：A文章编号：1671—654X(2012)05—0124—03TestingTechniqueonRobustnessofEmbeddedOperationSystemZHANGWeil，MUMin92，ZHOUMin—gan92(1．MilitaryRepresentativeOfficeatXi’anACTRI，ThePM，Xi’an710068，China；2．Xi’anAeronauticsComputingTechniqueResearc

3、hInstitute，AVIC，Xi’an710068，China)Abstract：Basedontheresearchandanalysisonrobustnesstestingtechniquesandembeddedoperationalsystem，anembeddedoperationsystemspecifiedrobustness—testingmodelispresentedinthispaper．Itisprovedbyengineeringpracticethatismodelisflexible，effe

4、ctiveandapplicable．Keywords：softwaretesting；robusttest；embeddedoperationalsystem引言软件的健壮性(或称鲁棒性)是影响软件质量的重要指标。软件健壮眭是指软件系统或软件模块在异常输入或苛刻环境条件下能保持正常工作的程度¨j，它有两层含义：一是差错屏蔽能力，是指发生异常情况时系统不出错的能力；二是差错恢复能力，是指软件发生错误后重新运行时，恢复到没有发生错误前的状态的能力。机载嵌入式操作系统是机载嵌人式系统的核心软件和基础软件，主要用于管理机载系统的软、硬

5、件资源，并为机载应用软件的运行提供服务，其健壮性至关重要，直接关系到应用软件与嵌入式系统的可靠性、安全性。对嵌人式操作系统执行健壮性测试是提高其健壮性的有效方法，但操作系统健壮性测试目前还处于研究探索阶段，缺乏准确的、可重复利用的方法来衡量。本文对国内外已有的健壮性测试方法进行了研究、比较，在此基础上，提出了一套嵌入式操作系统健壮性测试的技术方法。工程实际表明，该方法可行、有效。1健壮性测试概述1．1健壮性测试的定义健壮性失效是指当被测软件执行一个测试用例时，产生了非健壮性的反应，如系统崩溃、任务挂起、异常中断等，健壮性失效往往

6、是由非正常输入造成的异常引起的旧o，即系统对于不能处理的异常将产生健壮性失效。健壮性测试是以软件测试为手段，寻找造成软件健壮性失效的因素，为软件提供健壮性失效时的保护措施，从而提高软件的健壮性。增强软件健壮性的过程通常包括：首先，确定潜在的激发健壮性失效的异常值参数，并进行测试；其次，分析测试结果，找出失效的原因；第三、产生保护代码来屏蔽那些导致健壮性失效的异常值；最后，将保护代码与软件模块相关联。1．2健壮性测试的目的健壮性测试的目的在于通过开发健壮性测试用例检验系统是否包含了容错能力和故障恢复能力。对机载嵌入式操作系统而言的

7、容错是指在出现一个或者几个软件故障或错误的情况下，操作系统能够检测出故障的存在并采取措施容忍故障，不影响其正常工作，或收稿日期：2012—06—08作者简介：张玮(1983一)，男，北京市人，工程师，主要研究方向为机载软件工程、软件测评。2012年9月张玮等：嵌入式操作系统健壮性测试技术·125·者在能够完成规定任务的情况下降级运行。引起操作系统出错的原因既可以来自系统内部，也可以来自系统外部，一个健壮的操作系统应该既可以容忍输入的错误，也可以容忍内部构件的故障。恢复是指软件发生错误后重新运行时，能否恢复到没有发生错误前的状态的

8、能力。机载嵌入式操作系统的健壮性受环境影响小，其健壮性失效往往是忽视对异常输人的处理引起。所以，对无效、异常输入的测试成为机载嵌入式操作系统健壮性测试主要方面。1．3健壮性测试的方法健壮性测试方法一般有基于测量的方法和基于故障注入的方法，近年来提出了健壮性基准程