[发明专利]引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法有效

专利信息
申请号: 201210130304.0 申请日: 2012-04-27
公开(公告)号: CN102629232A 公开(公告)日: 2012-08-08
发明(设计)人: 李秋英;王健;罗磊;刘力新;朱龙 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: G06F11/36 分类号: G06F11/36
代理公司: 北京永创新实专利事务所 11121 代理人: 周长琪
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 引入 测试 有效性 软件 可靠性 验证 方法
【权利要求书】:

1.一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,通过以下步骤实现:

步骤1、区分被测软件为离散型软件还是连续型软件;

步骤2、调入用户给定的验证指标,离散型软件的验证指标为(p0,C,r),连续型软件的验证指标为(λ0,C,r),其中,p0为离散型软件失效概率的指标值,λ0为连续型软件失效率的指标值,C为置信度,r为所能容忍的最大失效数;根据能容忍的最大失效数r判断是无失效情况还是有失效情况:当最大失效数r等于0时,为无失效情况,当最大失效数r大于0时,为有失效情况;

步骤3、利用统计故障注入方法,估计无失效情况下测试有效性的值,或者有失效情况下测试有效性的值,具体包括如下步骤:

步骤3.1、构造软件缺陷池Θ;

步骤3.2、根据软件缺陷的统计分布规律,从软件缺陷池Θ中随机抽取缺陷,注入到原程序P中,得到一个包含注入缺陷的变异程序P′,通过注入缺陷的方法生成F个变异程序;

步骤3.3、根据测试情况估计测试有效性值:

(1)针对无失效方案情况,利用测试集合T对F个变异程序都进行测试,测试有效性的估计值为:对变异程序P′顺序执行T中的测试用例,直到有一个失效产生了,通过追踪,该失效是由注入P′的缺陷集合Fsi中的某个缺陷导致,此时X(Fsi)=1;对变异程序P′顺序执行T中的测试用例,但是没有失效产生,此时X(Fsi)=0;

(2)针对有失效方案情况,利用测试集合T对F个变异程序都进行测试,得到测试有效性的估计值为:对变异程序P′顺序执行T中的测试用例,结果发现了k(k≠0)个失效,并且k个失效能追踪到植入P′的缺陷集合Fsi中,当k>r时,记φr+1=φr+1+1,初始变量φr+1的值为0;

步骤4、对于离散型软件,确定测试所需的最小测试用例量N:

在无失效情况下,最小测试用例量取估计值

在有失效情况下,最小测试用例量N为满足下式中测试用例量n的最小值:

其中,取估计值β(1+r,1+n-r)(p)表示贝塔分布;

对于连续型软件,确定测试所需的连续执行时间Ta

在无失效情况下,连续执行时间取估计值

在有失效情况下,连续执行时间Ta为满足下式中执行时间t的最小值:

其中,取估计值Gamma(1+r,t)(λ)表示伽玛分布;

步骤5、根据被测软件特点和可靠性测试要求搭建可靠性测试环境;

步骤6、构造操作剖面,并根据步骤4确定的最小测试用例量N或者连续执行时间Ta,生成相应数量的可靠性测试用例;

步骤7、执行测试用例,并收集失效信息;

步骤8、结合验证测试方案和实验结果,得到接收或拒收结论。

2.根据权利要求1所述的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,所述的步骤3.2具体包括如下步骤:

步骤3.2.1:确定程序P中的缺陷数的概率分布;

步骤3.2.2:确定需要注入的缺陷数目Mi

步骤3.2.3:根据缺陷数的概率分布,在软件缺陷池Θ中,按照统计分布随机抽样得到Mi个缺陷;

步骤3.2.4:把随机抽样得到的Mi个缺陷,通过人工故障注入技术注入到原程序P中,得到一个变异程序P′;

步骤3.2.5:重复步骤3.2.3和步骤3.2.4,直至生成F个变异程序。

3.根据权利要求2所述的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,步骤3.2.1中所述的缺陷数的概率分布从先验信息中获得,或遵从现有的基本假设,基本假设包括:服从泊松分布或者指数分布。

4.根据权利要求2所述的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,所述的步骤3.2.2需要注入的缺陷数目Mi根据对缺陷数目均值的预计值和步骤3.2.1中设定的缺陷数的概率分布共同确定,当步骤3.2.1中的概率分布为泊松分布时,设定缺陷数目均值的预计值利用Akiyam模型的公式来确定:其中,Loc表示原程序P的源代码行数;

则步骤3.2.2中需要注入的缺陷数目Mi(i=1,…,F)的确定方法是:根据缺陷数的概率分布得到概率密度函数为:其中泊松分布的参数生成0-1之间的随机数序列η1,η2,...,ηj,...,满足的m值就是Mi的一个随机抽样值,其中η0=1。

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