基于执行序列的嵌入式软件时序异常检测
本文选题:接口自动机 + 时间约束 ; 参考:《计算机学报》2017年12期
【摘要】:时序特性是嵌入式软件的重要特性,实时嵌入式软件运行的正确性不仅依赖于任务执行结果,更依赖于任务执行时间.执行任务往往具有多个时间约束,且相互之间可能存在制约关系,对时间约束进行验证和确认是嵌入式软件测试的一个重要问题.文中提出一种基于执行片段的嵌入式软件时序特性检测方法(Trace-Based Temporal Defect Detection,TBTDD).一方面,基于扩展语义接口自动机(Extended Semantic Interface Automata,ESIA)模型,刻画嵌入式软件时序特性需求,分析不同时间约束间存在的相关关系类型,并提出基于相关矩阵的相关时间约束识别算法;另一方面,在目标软件运行环境中提取包含时间信息的执行片段,通过执行片段与时间约束模型的匹配,依据预先制定的时序特性检测准则,检验执行序列是否满足模型中各项独立和相关时间约束的要求,进而发现被测软件中存在的时序缺陷.实验以卫星定位系统软件为例进行建模与缺陷检测,并在执行片段集和缺陷检测能力等方面进行了对比分析.实验表明,该方法可有效检测软件运行过程中存在的各类异常时序,提高了软件时序测试的有效性和充分性.
[Abstract]:Timing is an important feature of embedded software. The correctness of real-time embedded software not only depends on the result of task execution, but also on the time of task execution. Execution tasks often have multiple time constraints, and there may be constraints on each other. Verification and validation of time constraints is an important problem in embedded software testing. In this paper, an embedded software timing characteristic detection method based on execution fragment is proposed, which is based on Trace-Based Temporal Defect Detection (TBT). On the one hand, based on extended Semantic Interface Automata (EA) model of extended semantic interface, the requirements of embedded software timing characteristics are described, and the correlation relation types between different time constraints are analyzed, and a correlation time constraint recognition algorithm based on correlation matrix is proposed. On the other hand, the execution fragment containing time information is extracted from the target software running environment. By matching the execution fragment with the time constraint model, the detection criteria are established according to the predetermined timing characteristics. To verify whether the execution sequence meets the requirements of each independent and relevant time constraint in the model, and then discover the time sequence defects in the software under test. The experiment takes the software of satellite positioning system as an example for modeling and defect detection, and makes a comparative analysis on the execution fragment set and defect detection ability. Experiments show that this method can effectively detect all kinds of abnormal timing in software running process, and improve the validity and adequacy of software timing testing.
【作者单位】: 清华大学计算机科学与技术系;清华大学信息科学与技术国家实验室;波特兰州立大学电气与计算机工程系;
【基金】:国家自然科学基金(91218302,61472197) 北京市自然科学基金(4132062)资助~~
【分类号】:TP311.53
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 钟锡昌;嵌入式软件现状及发展趋势[J];家用电器科技;2001年09期
2 叶雨新;“嵌入式”与我们的机遇──发展嵌入式软件的几点思考[J];软件世界;2001年03期
3 李岩;嵌入式软件技术的现状与发展动向[J];辽宁高职学报;2002年03期
4 钟锡昌;嵌入式软件面临良好发展机遇[J];科技广场;2003年06期
5 苏珊 ,依然;好产品是卖出来的——“道系统”自主知识产权的嵌入式软件产品[J];电子设计应用;2003年Z1期
6 王继春;嵌入式软件及其应用领域与发展趋势[J];信息技术与信息化;2004年04期
7 方天选;浅谈嵌入式软件[J];山西电子技术;2004年05期
8 吴朝晖;;嵌入式软件发展的十个观点[J];计算机教育;2005年05期
9 彭敏;嵌入式软件:人才仍是关键[J];软件世界;2005年11期
10 吴朝晖;嵌入式软件发展趋势[J];电子产品世界;2005年03期
相关会议论文 前10条
1 刘华;;通信设备嵌入式软件可靠性研究[A];第九届中国通信学会学术年会论文集[C];2012年
2 杨云松;孙旭光;梅文华;;嵌入式软件的加解密分析[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
3 曹松;李慧军;惠平;;航天嵌入式软件的发展趋势[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
4 贡岩;黄琳;;指挥自动化系统嵌入式软件可靠性评估[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
5 张志刚;;基于动态跟踪模式的军用嵌入式软件需求质量改进方法研究[A];质量——持续发展的源动力:中国质量学术与创新论坛论文集(下)[C];2010年
6 毕经存;;一种实用的嵌入式软件测试方法研究[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
7 刘旭;谢家强;林岚;;建立嵌入式软件出口统计目录的探讨[A];国际服务贸易评论(总第7辑)[C];2013年
8 范东丽;孙长嵩;;嵌入式软件的测试策略初探[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
9 黎燕霞;;嵌入式软件可靠性测试的方法研究[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
10 徐菊芳;罗东芳;;椅载嵌入式软件覆盖率自动化测试技术[A];探索 创新 交流——第五届中国航空学会青年科技论坛文集(第5集)[C];2012年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 李佳师;嵌入式软件期待整体突破[N];中国电子报;2006年
2 陈军梅;嵌入式软件市场掘金[N];中国质量报;2006年
3 陈先锋;嵌入式软件人才面临着严重短缺[N];经济参考报;2007年
4 记者 侯力明 王芳 实习生 戴子宁;嵌入式软件,,下一块诱人的“奶酪”[N];江苏经济报;2006年
5 高丽华;嵌入式软件大有可为[N];计算机世界;2007年
6 章苒;嵌入式软件成“十一五”我国软件产业研发重点[N];民营经济报;2006年
7 杨波;邵峰晶:加快发展嵌入式软件产业[N];青岛日报;2007年
8 本报记者 刘涓涓;信产部“松绑”嵌入式软件[N];21世纪经济报道;2006年
9 本报记者 陈晓晟;嵌入式软件发展关键在人才[N];通信信息报;2007年
10 贾娟;中国嵌入式软件需尽快拉长产业链[N];国际商报;2007年
相关博士学位论文 前9条
1 徐丙凤;构件化嵌入式软件安全性分析方法研究[D];南京航空航天大学;2014年
2 孙福振;基于模型检查的嵌入式软件构件化分析与验证[D];北京理工大学;2015年
3 倪思如;嵌入式软件可信性建模与验证技术的研究及其应用[D];南京航空航天大学;2016年
4 邓阿群;面向方面技术在大规模嵌入式软件中的应用[D];浙江大学;2007年
5 夏一行;面向数字化仪器设备的嵌入式软件应用框架研究[D];浙江大学;2007年
6 郭兵;嵌入式软件开放式集成开发平台体系结构研究[D];电子科技大学;2002年
7 祝义;嵌入式软件需求规约到软件体系结构模型的转换研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 高志刚;基于模型的汽车电子软件综合方法研究[D];浙江大学;2008年
9 潘敏学;场景规约的时间性质分析研究[D];南京大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 郭旺;嵌入式软件覆盖测试通用技术研究[D];西南大学;2015年
2 朱柯润;基于ARM的船用雷达嵌入式软件可靠性研究[D];电子科技大学;2014年
3 林红;实时系统嵌入式软件可靠性分析与测试案例研究[D];电子科技大学;2014年
4 郭春荣;嵌入式Linux软件构建工具的设计与实现[D];中国科学院大学(工程管理与信息技术学院);2015年
5 赵繁华;基于可信的某嵌入式软件自动化测试平台的设计与实现[D];北京工业大学;2015年
6 张汉青;基于授权芯片的认证库开发以及加密技术研究[D];华中科技大学;2015年
7 杜浩;支持目标平台硬件与系统模式描述的嵌入式软件建模语言扩展设计[D];浙江大学;2017年
8 王中正;基于随机petri网的嵌入式软件能耗模型与可信赖性研究[D];昆明理工大学;2017年
9 肖前远;航空嵌入式软件全数字仿真测试技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 姜兆义;星载嵌入式软件集成开发环境设计与关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
本文编号:1932320
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1932320.html