[发明专利]一种基于AADL模态蜕变关系的嵌入式软件测试方法

摘要

本发明涉及一种基于AADL模态蜕变关系的嵌入式软件测试方法，技术特征在于：基于AADL架构模型文件中的模态信息，构造模态迁移图，根据改进的深度优先遍历算法将该图转换成蜕变测试需要的模态关系树。通过遍历该模态关系树，构造出模态蜕变关系中的源测试用例，然后借助由AADL模型中的模态蜕变关系生成后续测试用例，验证模态蜕变关系，得出蜕变测试的结论。解决了嵌入式软件测试中存在的“Oracle问题”，方便用户在软件设计的早期对嵌入式软件进行测试，在系统的架构级别保证软件的可靠性，如果模型架构不能满足相应的要求，可以在开发的早期修改软件的架构，这样不仅节约了开发成本，同时也可以缩短开发周期。

主权项

1.一种基于AADL模态蜕变关系的嵌入式软件测试方法，其特征在于步骤如下：步骤1：通过AADL设计工具对需要测试的AADL系统架构模型进行实例化操作，将AADL文件转换为AAXL文件，从转换的AAXL文件中利用模态关键字进行识别得到系统模态之间的迁移信息；步骤2：利用步骤1中得到的系统模态迁移信息和有限状态机的方式，将其构造成模态迁移图：MTD＝(Ω_M，E，b_o，b_e，σ)，其中，Ω_M＝{M₀，M₁...M_i，...M_n}为模态状态空间，M_i为其中某模态；E＝{e₁，e₂，...e_i，...e_n}为触发模态迁移的事件集合；b_o为初始状态；b_e为终结状态；σ为变迁函数，σ＝Ω_M×E-＞Ω_M；所述触发模态迁移的事件集合E包括可触发模态M_i迁移的事件集合与非可触发模态M_i迁移的事件集合；所述可触发模态M_i迁移的事件集合为触发某模态M_i发生迁移的事件e_i的集合；所述非可触发模态M_i迁移的事件集合为不能触发某模态M_i发生迁移的事件e_j的集合。步骤3：将步骤2中的模态迁移图转换成蜕变测试需要的模态关系树，树的结点表示AADL模型中的任一模态，父结点指向孩子结点的边表示触发父结点的模态迁移到孩子结点模态的事件；转换步骤如下：步骤a：以模态迁移图中的初始状态顶点为模态关系树的根结点，作为当前访问的顶点，并加以标记；步骤b：依次从当前访问的顶点的未标记的边或者邻接点出发，深度优先遍历模态迁移图，遍历的过程中标记已访问的结点，标记进入该结点访问路径上的边；步骤c：当遍历的过程中遇到如下其中之一的情况时，返回父结点，转到步骤b继续进行如下遍历：A.遍历到初始状态顶点；B.遍历到终结状态顶点；C.遍历到的顶点，以该点出发的边及指向该点的边均已标记；步骤d：当模态迁移图中的所有结点和边均已标记，模态迁移图到模态关系树的转换结束，形成模态关系树；步骤4：从步骤3中得到的模态关系树的根结点出发，深度优先遍历模态关系树，将每条从根结点到叶子结点的路径信息作为一条记录，得到包括所有结点和边信息的路径信息记录；当叶子结点为初始状态结点时将该条路径信息放入路径集合A中，否则放在路径集合B中；步骤5：构造模态蜕变关系：模态蜕变关系1：f(M₀，E_oi)＝f(M₀，E_oiⁿ)其中f为AADL系统模型，M₀为系统的初始模态，E_oi为某最小自达状态事件集合，n为大于等于1任意正整数，表示了集合E_oi顺序执行的次数；如果模态蜕变关系1等式不成立，则该系统的AADL架构模型不可靠；模态蜕变关系2：f(M₀，E_ti)＝f(M₀，E_ti′)其中，E_ti为非自达状态事件集合，E_ti′是在事件集合E_ti中插入任意数量的非可触发当前模态迁移的事件后形成的事件集合；如果模态蜕变关系2等式不成立，则该系统的AADL架构模型不可靠；所述正确事件集合包括自达状态事件集合和非自达状态事件集合；所述自达状态事件集合为：可触发系统由初始模态返回到初始模态的一系列有序事件的集合，它表示为E_oi＝(e_i1，....，e_in)，满足关系式f(M₀，E_oi)＝M₀，其中f为AADL系统模型，M₀为系统的初始模态；若E_oi中e_ii≠e_ij，则该集合称为最小自达状态事件集合；不同的该类型的集合组成最小自达状态事件集合的空间，表示为Ω_E＝(E_o1，E_o2，...E_oi...，E_on)；所述非自达状态事件集合为：可触发系统由初始模态迁移到非初始模态的一系列有序事件的集合；步骤6：根据步骤4得到的路径信息，分别除去集合A和B中的每条路径信息记录中的模态信息，得到集合A′和B′，其中集合A′中的每个元素为最小自达状态事件集合，集合B′中的每一个元素为非自达状态事件集合；集合A′和B′中的每个元素构成了模态蜕变关系中的源测试用例；步骤7：对每个最小自达状态事件集合E_oi进行n次的扩展形成新的有序事件集合，构成步骤5中模态蜕变关系1中的E_oiⁿ成为后续测试用例，n为大于等于1的任意正整数；对非自达状态事件集合如E_ti，由步骤4知E_ti中每个事件前面位置上的模态，再根据步骤2中的非可触发该模态迁移的事件集合，选取其中的任意事件，在该位置插入，构成步骤5中模态蜕变关系2中的E_ti′成为后续测试用例；步骤8：从AADL架构模型的初始模态出发，以步骤6中由最小自达状态事件集合构成的源测试用例和对应的步骤7中的后续测试用例，判断步骤5中的模态蜕变关系1中的等式是否成立；从架构模型的初始模态出发，以步骤6中的由非自达状态事件集合构成的源测试用例和对应的步骤7中的后续测试用例，判断步骤5中的模态蜕变关系2中的等式是否成立；；如果上述两组模态蜕变关系的等式均成立，说明AADL架构模型测试通过，否则报错，说明模型设计中存在缺陷模型不可靠。