基于事件注入的面向应用的软件健壮性评测

论文摘要

随着Windows操作系统在可靠性方面的不断完善以及其良好的用户界面,此操作系统以及其之上的软件产品应用到社会的各个领域,人们对软件的性能和可靠性有了更高的要求。软件产品的质量成为人们共同关注的焦点。一些需求高可靠的领域(如交通订票系统、银行结算系统、证券交易系统、自动飞行控制软件、军事防御和核电站安全控制系统等)也开始选择Windows做为其系统运行环境。如果这些领域使用质量有问题的软件,可能造成灾难性后果。软件测试时软件开发过程中的重要组成部分。它可以确认软件的质量,可以提供有用的信息。目前软件开发一般使用商用组件(COTS),这有利于提高开发效率,但是也使得这些商用软件在各种环境中工作碰到许多特殊的情况,从而导致其发生崩溃、挂起等许多健壮性方面的实效,所以,提高软件的健壮性变得越来越重要。软件的健壮性是影响软件质量的重要指标。操作系统是计算机系统核心软件,其健壮性至关重要。准确地理解和改进操作系统的健壮性有助于我们今后建立具有良好健壮性的软件。做为系统软件健壮性评测的一部分,本文首先以操作系统为测试目标,开发了一个Windows健壮性测试平台,它可以用来测试Windows系统调用(API)和C库函数接口的健壮性。本文对通过测试所得到的测试数据进行了分析,并按照模块测试的方法将其分类,给出了Windows系统部分模块的健壮性。其次,本文又按照事件注入的思想,提出了运行时故障注入的软件健壮性测试方法,并将故障注入的重点定位程序运行时间的环境因素。用以评测应用程序在系统异常状态下的健壮性行为。在故障类型方面,选择在实际应用中最可能出现的故障:划分为内存、磁盘、网络等故障。可以满足Windows应用程序的故障注入测试需要。并给出了这一运行时故障注入评测系统的模块和接口的详细设计、实现和部分应用程序的测试结果。本文对计算机软件系统两个不同的组成部分,操作系统和系统软件分别进行了健壮性评测。测试其在接受不合法的输入和在异常环境下正常运转的程度的健壮性现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究内容及结构
• 第2章 软件健壮性评测基本概念和方法
• 2.1 软件健壮性概念及内涵
• 2.1.1 软件健壮性概念
• 2.1.2 软件健壮性内涵
• 2.2 增强软件健壮性的设计方法
• 2.2.1 避错技术
• 2.2.2 容错技术
• 2.3 软件健壮性失效原因
• 2.3.1 软件健壮性失效的定义
• 2.3.2 异常简介
• 2.3.3 异常的类别
• 2.4 软件健壮性测试与软件可靠性测试的关系
• 2.5 已有的健壮性测试方法及工具
• 2.5.1 健壮性基准程序方法
• 2.5.2 健壮性评测工具
• 2.6 本章小结
• 第3章 健壮性评测方法的设计与实现
• 3.1 WINDOWS应用软件运行环境简介
• 3.1.1 传统测试模型
• 3.1.2 基于环境的健壮性测试
• 3.2 系统调用API及C库函数接口健壮性评测
• 3.2.1 接口健壮性测试原理分析
• 3.2.2 接口健壮性测试系统总体设计
• 3.2.3 接口健壮性测试系统模块设计
• 3.2.4 接口健壮性测试系统实现
• 3.3 异常环境下应用软件健壮性评测
• 3.3.1 应用软件健壮性测试原理分析
• 3.3.2 应用软件健壮性评测模型设计
• 3.3.3 应用软件健壮性测试系统设计
• 3.3.4 应用程序健壮性测试系统实现
• 3.4 本章小结
• 第4章 试验结果分析
• 4.1 系统调用以及C库函数接口健壮性评测
• 4.1.1 实验系统环境描述
• 4.1.2 接口健壮性评测结果
• 4.1.3 接口健壮性评测结果分析
• 4.2 应用软件健壮性评测
• 4.2.1 实验系统环境描述
• 4.2.2 应用程序健壮性评测结果
• 4.2.3 应用程序健壮性评测总结
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢