[发明专利]一种软件可靠性执行过程加速测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及软件测试领域，尤其涉及对嵌入式软件进行软件可靠性加速测试技术。

背景技术

随着计算机技术的迅猛发展，计算机软件已经渗透到越来越多的领域，特别是航空航天、金融和医疗等关系国计民生的关键行业。在这些领域中，往往采用嵌入式软件，软件系统规模庞大、逻辑复杂，对可靠性往往有着非常高的要求。因此，针对嵌入式软件的可靠性工程越来越受到人们的重视。而软件可靠性测试作为提高软件质量和可靠性的重要措施之一，正逐渐成为国内外软件可靠性工程的主要研究方向。

软件可靠性测试是指为了对软件的可靠性进行调查、分析和评价的一种测试活动，其主要特征是按照用户实际使用软件的方法来测试软件。为了能满足用户对软件的可靠性要求、评价软件可靠性水平及验证软件产品是否到达可靠性要求，软件可靠性测试作为测试软件并评估软件可靠性的一项技术，要求能有效地暴露在实际使用工程中影响软件可靠性的缺陷，并对软件的可靠性进行定量评估。

针对嵌入式软件，软件可靠性测试通常根据测试剖面生成测试数据，软件可靠性测试剖面可以理解为描述软件使用情况及其使用分布的一种模型。通过基于剖面的大量随机抽样获得的测试数据，能够从统计学的角度体现出软件的实际使用分布，因此软件可靠性测试发现的软件失效与软件的使用时间存在联系，能够用于软件的可靠性评估。根据统计学的大数原理，随机抽样的样本量越大越能体现出实际分布。在实际的工程中，测试数据太少不能体现出实际使用的分布，而测试数据的增大则意味着测试执行时间的增多，成本的扩大。以MTBF(平均故障间隔时间)要求为20000小时的嵌入式软件为例，为了能准确的评估该软件的可靠性，就需要抽取至少保证测试时间在20000小时以上的测试数据，显然这样的测试要求是很难满足的。目前，巨大的测试执行成本已经成为了制约嵌入式软件可靠性测试推广的瓶颈。

在针对嵌入式软件进行可靠性测试时，存在大量相似的测试数据。一方面，由于软件在功能点、运行剖面等方面存在着相似性，因此根据功能特性需求以及运行剖面所生成的测试数据具有相似性；另一方面，测试数据的大量生成，需要借助一定的建模语言或程序，因此所生成的测试数据就存在语法、格式等相似性。主要地，由于软件可靠性测试是基于测试剖面的随机测试，在发生概率较高的操作中，抽样产生的测试数据的相似度较高，事实上，这种情况也符合在实际使用中，人们总是习惯使用最常用的软件功能这一特性。但即使测试数据很相似，在测试过程中却也必须执行这些测试数据，原因一是它的执行累计时间会影响到软件可靠性的评估结果，另外也缺少对测试数据相关性进行科学判断的方法。因此，即使在针对嵌入式软件进行可靠性测试时，存在大量相似的测试数据，但是在现有的可靠性测试技术中都必须执行这些测试数据，这就使得嵌入式软件的可靠性测试具有比较大的成本和测试时间。

发明内容

本发明针对现有对嵌入式软件的可靠性测试需要较大的成本和较长的测试时间的问题，提出了一种软件可靠性执行过程加速测试方法。

本发明提供的一种软件可靠性执行过程加速测试方法，包括以下步骤：

步骤1：读取已进行过软件可靠性测试的测试用例，对测试用例进行预处理，得到经分类后的数字形式的测试用例，然后再将各测试用例的测试输入转换为二进制数据；

步骤2：针对每一类测试用例，首先对测试用例的测试输入进行数据特征分析，将测试输入的二进制数据分组，每组为一个数据特征，然后针对每个测试用例，将该测试用例中的每个测试输入的数据特征作为行元素为该测试用例建立数据特征矩阵；

步骤3：针对每一类测试用例的数据特征矩阵进行累积效应分析，建立两个累积矩阵：通用特征矩阵和关键特征矩阵，其中通用特征矩阵累积测试通过的测试用例的数据特征，关键特征矩阵累积未通过测试的测试用例的数据特征；

步骤4：读取待测试的测试用例并对该测试用例执行判定，判断该测试用例是否需要执行，若需要执行，执行步骤5，若不需要执行，则直接累积测试时间，然后转至步骤6；

步骤5：对读取的测试用例执行测试，在测试执行完毕后，累积测试时间，若该测试用例测试通过，则将该测试用例的数据特征累积到通用特征矩阵中，若该测试用例测试不通过，则将该测试用例的数据特征累积到关键特征矩阵中；

步骤6：判断是否还有待测试的测试用例，如果有，则转步骤4执行，否则根据测试结果开始进行可靠性评估，结束本测试方法。