[发明专利]一种VxWorks操作系统下软件测试的故障注入方法

说明书

本发明涉及一种VxWorks操作系统下软件测试的故障注入方法，涉及嵌入式软件测试和VxWorks操作系统技术领域。本发明通过在软件源代码中增加测试代码的方式，能够实现在特定的位置和特定的时刻对软件源代码中的全局变量、局部变量、寄存器、堆栈以及软件接口等的故障注入和测试，提高软件的测试覆盖率和可靠性。该方法不需要修改原有的软件源代码，也不需要额外的监控器设备，只是在软件运行时，根据故障注入的时间和位置增加部分测试软件源代码，通过增加的这部分代码，可以实现软件运行过程中动态地改变代码中关键的全局变量、局部变量、寄存器、硬件地址和软件接口等信息内容，完成软件故障注入测试。

技术领域

本发明涉及嵌入式软件测试和VxWorks操作系统技术领域，具体涉及一种VxWorks操作系统下软件测试的故障注入方法。

背景技术

将故障注入技术作为软件测试技术，一般来讲是制定特定的故障模型，采用人为的、有意识的方式产生故障，并施加于待测系统中，用来加速该系统的错误和失效的产生，同时观测并反馈对所注入故障的响应信息，通过分析对系统进行验证和评价的过程。基于软件的故障注入通常是根据故障模型，通过修改目标系统的内存映像来模拟系统硬件或软件故障的发生，按故障注入的时刻可分为运行前注入和运行时注入。

目前基于嵌入式系统软件故障注入的测试方法有以下几种：

(1)直接修改源程序的静态故障注入方法。该方法直接修改被测系统源代码模拟故障产生，不需要额外接口资源和监控软件，属于运行前注入故障的方式。该方法容易模拟永久故障，模拟时序相关的故障逻辑时，需要编写复杂的故障模拟代码，费时费力，且易引入新的故障，不满足灵活性和重用性要求；

(2)软件开发环境支持的故障注入方法。该方法适用于软件开发人员在编码、调试阶段通过设置断点来修改内存或寄存器内容产生所需的故障，具有简单灵活的特点。但是由于设置断点会导致测试不能连续运行，对于涉及多任务和中断处理的软件，很难测试任务之间或中断处理与主流程之间的相互影响；

(3)设计运行时的软件故障注入器，利用故障脚本描述语言、故障库和故障注入器算法获取故障现场的信息。该方法能够有效的将故障注入被测软件中，便于捕捉并重现故障信息。但是上述方法的实现比较复杂，通常需要设计主控制器、故障注入器、脚本解析器、监视器、数据采集器和数据收集器等，技术门槛较高，还需要针对不同类型的故障注入模型设计相应的故障注入器算法，灵活性较差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对目前基于嵌入式系统软件故障注入的测试方法中存在的不足，提出一种在VxWorks操作系统下软件测试的故障注入方法，以在软件测试过程中有效获得故障现场信息。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种VxWorks操作系统下软件测试的故障注入方法，包括以下步骤：

S1、建立软件故障测试用例库；

S2、通过telnet工具或Shell工具向目标系统注入故障。

优选地，步骤S1具体为：对嵌入式软件进行功能故障树分析，通过系统级和详细级失效模式及影响分析，最终从软件源代码中识别出特定关键的全局变量、局部变量、寄存器、硬件地址和软件接口这些信息；然后基于识别出的这些信息进行软件测试用例设计，形成软件故障测试用例库。

优选地，步骤S2中，在telnet工具、Shell工具或串口工具中键入一些特定的指令完成向目标系统的故障注入，这些指令是根据故障测试用例而自定义的不同函数，在每个函数内完成对全局变量的赋值，用这种方法实现故障的动态注入。