嵌入式软件系统测试模型的研究与实现

指出嵌入式软件系统测试目前还存在测试需求没有规范化、测试用例执行效率低、测试平台不统一等问题.针对这些不足,通过对嵌入式软件测试技术的研究,以形式化的需求描述、基于数据域的测试用例生成等方法为基础,以系统测试环境为平台,建立了适合嵌入式软件系统测试的模型框架.然后针对模型的各个部分,提出了具体的实现方案.最终将该方案应用于某型号嵌入式软件的系统测试中,保证了测试用例设计的完整性、测试覆盖的全面性、测试度量的准确性,并且大大提高了测试的效率.帮助用户达到软件测试效率提高、成本降低、风险小、所开发的软件产品质量高的目的.     

CBTC系统测试用例生成方法的研究

针对CBTC系统测试案例的特点和生成过程,本文使用基于MSC建模语言来生成测试用例,并且说明了使用该方法生成测试用例的优点所在.在基于MSC生成测试用例的过程中,对MSC添加状态约束条件,分析MSC图,得到场景测试树,再遍历该场景树,得到场景的输入、预期输出、约束条件以及场景环境,测试用例即由这四部分内容组成.     

硬件在回路仿真平台的ABS测试方法

为了缩短汽车防抱死制动控制系统的开发测试时间,提出了硬件在回路仿真平台的ABS测试方法,在研究车辆动力学模型的基础上,设计了基于FPGA的片上仿真器;结合片上仿真器,提出了电磁阀特性模型,制动系统模型和基于片上仿真器的仿真方法;基于片上仿真器,开发了具有自主知识产权的硬件在回路仿真测试平台,模拟汽车的运行情况,为电控单元(ECU)提供一个模拟的车辆运行的环境,减少实际装车实验的成本;企业试用表明该平台独立于车辆物理系统,适用于多种车型.在此平台上对ABS进行了仿真测试和控制参数匹配,试验证明,该仿真平台可缩短ABS的开发时间.     

一种基于RRT技术的面向对象软件测试方法

针对目前面向对象软件的测试方法较少且效率不高的问题,提出将基于ART(adaptive ran-dom testing)思想的限制性随机测试RRT(restricted random testing)应用到面向对象程序中的方法.分析了面向对象软件测试用例的结构,提出了测试用例包含动态部分和静态部分.确定测试用例之间的距离为动态部分和静态部分的距离和,并分别给出了这2个距离的计算公式.设计了基于RRT的测试原型系统,该原型系统主要的功能模块有类图录入模块、测试用例距离度量模块、基于RRT测试用例生成模块、结果分析模块.通过试验对比了文中方法与随机测试方法.结果表明,文中提出面向对象的RRT方法在发现第1个程序错误的测试中比随机测试方法减少了约50%的测试用例数量,且在发现测试用例的质量上也几乎与随机测试相同.文中提出的测试用例度量机制能够有效地对面向对象软件中的测试用例进行区分,基于RRT的测试原型系统也能自动化地生成测试用例并自动测试从而大大提高了面向对象软件测试的效率.     

基于Docker的数据科学虚拟化实验平台构建

数据科学和大数据分析实验平台搭建需要解决软件配置复杂、硬件设备要求较高、管理部署不稳定性等问题,基于Docker的轻量级虚拟化实验平台凭借Docker的应用虚拟化方式,能够快速搭建一套可复用的数据分析应用运行环境。在此基础上,结合Kubernetes的容器管理基于Docker提出一种基于Docker虚拟化数据分析处理实验平台搭建的一体化解决方案,可以延长终端硬件设备的使用周期,缩短应用同传时间,使得各个应用的部署环境更加独立,通过提供应用程序镜像的方式,将实验实训环境分发给学生,具有快速搭建、快速部署、降低设备费用的优势。     

基于人工免疫算法的高效回归测试用例集约简机制

为了在海量回归测试用例中剔除冗余测试用例,优化回归测试的效率,提出一种基于人工免疫算法的高效回归测试用例集约简机制.首先,构建测试需求覆盖模型,其次,通过适应度函数刻画测试用例集的测试总开销,利用人工免疫算法强大的全局搜索能力约简回归测试用例集.基于真实工程代码构建实验验证了所提机制的有效性,实验结果表明:同现有基于遗传算法的机制相比,在不同的迭代阈值下,平均约简成功率分别从10%,35%和80%提升至100%,同时平均冗余覆盖比率从98%,95%和109%降低到21%,55%和90%,测试用例集约简效果明显;在约简效率方面,所提机制平均迭代次数均小于25次,而对比方案的迭代次数均大于50次,用例约简效率大幅提升.     

能提高错误检测能力的回归测试用例集约简

软件测试过程中,测试用例集的规模可能会随着软件的维护和修改而飞速地增长,使得回归测试费用大幅度增加.为降低回归测试成本,需对回归测试用例集进行约简.现有的测试用例集约简方法不仅缩小了测试用例集的规模,同时也可能削弱了错误检测能力.本文提出了一种新的约简方法,该方法在约简回归测试用例集的时候综合考虑测试用例的测试覆盖度、测试运行代价和错误检测能力3个因素.通过仿真实验表明该方法在有效约简回归测试用例集的同时能保证约简后的测试用例集的错误检测能力.     

视景仿真的屏蔽门系统在地铁列控系统中的应用

研究了一种基于视景仿真的虚拟测试方法,并将其应用于地铁列车CBTC系统的仿真测试平台中,利用Multigen Creator及Vega软件构建车站、站台屏蔽门及列车的虚拟现实环境,在实验室模拟了地铁站台屏蔽门的工作,解决了CBTC系统开发工作对现场环境依赖过高的问题.     

基于PTM的可信虚拟平台方案

在多种信息系统中,将虚拟化技术与可信计算相结合的方式是一种保障系统安全的有效手段.然而,传统基于可信平台模块(TPM)的可信系统存在着系统信任基础不明确与数据迁移计算开销大的不足.本文应用便携式可信模块(PTM)信任模型,基于Xen虚拟化平台提出了一种客户端可信虚拟化平台方案——OASIS,设计并实现了OASIS平台结构、可信启动信任链建立方法及数据迁移机制.本方案具有灵活高效、以用户为中心的特点,使用PTM作为系统信任基础,为用户提供个人化可信计算环境,为用户在多平台间漫游的应用场景提供极大的便利性.原型系统测试结果表明,本方案具有可行性.     

并行化智能模糊测试

针对目前智能模糊测试技术中整体测试所需时间较长以及生成单个测试用例漏洞触发能力较弱的问题,该文提出了一种可用于并行化环境中的路径取反算法和一种加入随机数据的复合测试用例生成方式。该路径取反算法给每个测试用例赋予一个边界变量,利用该变量限定每个测试用例可进行取反操作的范围,同时在该范围中对多个条件进行取反。该复合测试用例生成方式借助传统模糊测试技术生成随机的漏洞触发数据,将该随机数据与混合符号执行生成用例相结合,从而生成复合化的测试用例。同时该文设计并实现了一个并行化智能模糊测试系统———谛听,并利用该系统对3个应用软件进行了测试,共生成测试用例203 602个,触发软件漏洞2个,其中一个为首次被发现的零日(0-Day)漏洞。理论分析与实验表明:该路径取反算法可有效应用于并行环境中,从而缩短整个测试所需时间并生成较多测试用例;同时该复合测试用例生成方式可有效提升测试用例漏洞触发能力。     

视景仿真技术在地铁列控系统中的应用

分析了地铁列车运行控制仿真系统中的三维视景子系统,探讨了基于Creator／Vega软件实现的三维视景仿真在地铁列车运行控制仿真系统中的应用,从三维视景应用的可行性、场景模型的建立、视景仿真软件设计等方面对系统进行了分析．该视景仿真系统以PC机为硬件平台,已应用于北京地铁环线基于CBTC的实验线路的研究与开发,取得很好的效果．     

基于信号小波预处理的继电保护仿真实验平台

针对传统继电保护教学实验仪器功能单一、造价昂贵等常见问题,设计了基于计算机MATLAB软件和数模转换输出硬件系统的继电保护仿真实验平台。依靠MATALB强大的仿真运算和程序处理功能,通过高性能的数/模(digital/analog,D/A)转换模块和功率放大电路,将灵活的电网模型仿真模拟量传送到待测继电保护设备中,并将设备动作信号收集并反馈;为解决仿真算法引入的系统外部误差,设计了基于小波理论的信号重构方法,使信号稳定的进行转换和输出。通过仿真实验对比,在消除解法器引入的误差时,所提方法明显优于常用滤波方法。最后通过实际微机保护测试实验验证了该实验平台的可行性。     

弹载软件系统测试平台设计方案

软件系统测试在整个弹载软件开发过程中,位于软件设计、编码之后,是不可缺少的验证手段.软件系统测试平台的目的是为快速构造满足功能和性能要求的软、硬件提供环境支撑.根据需求,对软件系统测试平台的建立进行了有效的探索,提出了完整的弹载软件系统测试平台设计方案.系统测试平台设计方案组件化程度高、可扩展能力强,支持仿真模型、故障脚本、试验设计等开发组件,具有高效、可复用性好的特点;采用实时通讯机制和实时脚本等技术的有效结合,合理地利用系统的资源,有效保证了系统良好的实时性和灵活性.     

基于硬件虚拟的计算机实验机房应用研究

充分利用高校计算机实验机房的空闲计算资源,提高整个机房实验的开出率,确保实验质量,保证投资收益,已引起高校实验室管理人员的思考。而利用硬件虚拟化技术软件构建学生虚拟实验环境,集成各机房服务器计算资源,是充分利用高校计算机实验机房资源的一种可行技术手段。     

基于LabVIEW和ELVIS的电子技术实验研究

提出了一种利用现代计算机软件和硬件开发电子技术实验的方法。使用美国国家仪器公司(NI)的LabVIEW软件平台和ELVIS教学实验虚拟仪器套件,构建了电子技术实验数据采集和测量系统,并对测量的准确度进行了验证。给出了一个使用LabVIEW&ELVIS平台开发的电子技术实验真实的实验案例,展现了这种软硬件相结合的平台提供的优质实验教学环境。     

基于遥感的合肥市建成区时空变化分析

通过对恶意代码行为和特征提取技术的分析,提出了基于虚拟环境下实现恶意代码检测的方法,设计了相应的检测系统;利用虚拟化技术,通过Docker容器简化检测环境的配置,增强了代码检测的隔离性、安全性;并建立相应的实验平台开展测试,为检测恶意的网络行为提供了支持。     

Cloud Platform Based Automated Security Testing System for Mobile Internet

With respect to security, the use of various terminals in the mobile Internet environment is problematic.Traditional terminal testing methods cannot simulate actual testing environments; thus, the test results do not accurately reflect the security of terminals. To address this problem, we designed and developed a cloud platform based automated testing system for the mobile Internet. In this system, virtualization and automation technology are utilized to integrate mobile terminals into the cloud platform as a resource, to achieve a novel cloud service called Testing as a Service(Taa S). The system consists of three functional modules: web front-end module, testing environment module, and automated testing module. We adopted the permeable automated testing tool Metasploit to perform security testing. In our test experiments, we selected 100 apps with diverse vulnerability levels, ranging from secure to vulnerable, to perform a series of functional tests. The experimental results show that this system can correctly test both the number of vulnerable apps and their corresponding vulnerability levels. As such, the designed system can flexibly configure various testing environments for different testing cases or projects, and thereby perform security testing automatically.     

换热器性能参数实验台自动测试系统的改进

为了满足换热器性能参数实验教学的需要,结合GB／T27698-2011《热交换器及传热元件性能测试方法》对实验台架原有测试系统进行了改进,利用压力、流量、温度等传感器替换了传统仪表。传感器采集到的模拟信号通过ADC0809芯片进行A／D转换,并利用RS232通讯输入系统软件部分,实现了数据的采集、分析和显示。除了信号采集、数据传输工作外,80C196KB单片机作为硬件电路的中央处理器,还利用其HSO．0-HSO．4输出口完成控制信号的输出。利用Labwindows／CVI平台开发了测试系统的软件部分,提高了换热器性能参数实验的精度和自动化程度。     

多媒体硬件实验教学初探

传统的硬件实现系统的成本高,占用面积大,小组实验占用时间多,元器件及导线的故障影响实验过程及结果,用计算机“硬件软件”的思想方法结合多媒体技术,以计算机网络作载体,现有的计算机作实验平台设计一多媒体实验系统,克服了传统系统的缺点。     

新型计算机控制实验系统的设计

分别对计算机控制实验系统的六个功能模块、硬件结构、软件平台加以简单介绍,实验系统硬件核心是多功能数据采集卡,软件平台是基于Visual Basic环境设计,采用NI公司的Component Works控件实现实验曲线绘制.