嵌入式軟件系統(tǒng)測試：基于形式化方法的自動化測試解決方案

前言
縮略詞匯表
第1章　嵌入式系統(tǒng)及軟件 1
1.1　嵌入式系統(tǒng)概述 1
1.1.1　嵌入式系統(tǒng)與實時系統(tǒng) 1
1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的特點 5
1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的組成 6
1.1.4　嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 10
1.2　嵌入式軟件概述 12
1.2.1　嵌入式軟件分類 12
1.2.2　嵌入式操作系統(tǒng) 14
1.3　本章小結(jié) 26
第2章　嵌入式軟件工程與質(zhì)量特性 27
2.1　嵌入式軟件工程 27
2.1.1　嵌入式軟件開發(fā)模型 28
2.1.2　系統(tǒng)分析與軟件定義階段 30
2.1.3　軟件需求分析階段 30
2.1.4　軟件設(shè)計階段 33
2.1.5　軟件實現(xiàn)階段 33
2.1.6　軟件測試階段 33
2.1.7　軟件驗收與交付階段 36
2.1.8　軟件使用與維護階段 38
2.2　嵌入式軟件工程化管理 40
2.2.1　軟件工程化管理 40
2.2.2　軟件開發(fā)方法學(xué) 41
2.3　嵌入式軟件的質(zhì)量特性 42
2.4　本章小結(jié) 43
第3章　基于形式化方法的嵌入式軟件系統(tǒng)測試技術(shù) 45
3.1　軟件形式化測試技術(shù)概述 45
3.1.1　軟件形式化測試概述 45
3.1.2　基于形式規(guī)約語言 46
3.1.3　基于有限狀態(tài)機和時間自動機模型 49
3.1.4　基于統(tǒng)一建模語言 50
3.1.5　基于Petri網(wǎng)模型 51
3.1.6　基于馬爾可夫鏈模型 52
3.1.7　基于自定義形式化測試描述語言 52
3.2　嵌入式軟件形式化測試技術(shù) 53
3.2.1　基本概念 53
3.2.2　基于FSM的軟件測試技術(shù) 57
3.2.3　基于EFSM的軟件測試技術(shù) 58
3.2.4　實時擴展有限狀態(tài)機模型 61
3.3　基于實時擴展UML與RT-EFSM的測試用例生成 72
3.3.1　UML與OCL基本概念及技術(shù) 72
3.3.2　UML與軟件測試 77
3.3.3　UML實時擴展 79
3.3.4　基于實時擴展UML與RT-EFSM的測試用例生成過程 91
3.4　本章小結(jié) 111
第4章　實時嵌入式軟件自動化測試描述技術(shù) 113
4.1　測試描述的概念及分類 113
4.1.1　測試描述的概念 113
4.1.2　測試描述的分類 114
4.2　實時嵌入式軟件測試描述的特性 115
4.2.1　實時嵌入式軟件測試的特點 115
4.2.2　RT-ESTDL的設(shè)計原則 116
4.2.3　RT-ESTDL的地位和作用 117
4.3　實時嵌入式軟件測試描述語言的設(shè)計 118
4.3.1　RT-ESTDL的詞法 118
4.3.2　RT-ESTDL的語法 120
4.4　RT-ESTDL對實時嵌入式軟件測試的支持機制 122
4.4.1　對實時嵌入式設(shè)備建模的支持 122
4.4.2　對實時嵌入式軟件測試時間約束及并發(fā)處理的支持 126
4.4.3　對實時嵌入式設(shè)備模型實時通信的支持 126
4.4.4　對重用已有設(shè)備模型及測試描述的支持 127
4.5　本章小結(jié) 127
第5章　智能終端應(yīng)用軟件系統(tǒng)測試技術(shù) 129
5.1　智能終端應(yīng)用軟件基礎(chǔ) 129
5.1.1　Android操作系統(tǒng) 129
5.1.2　Android開發(fā)環(huán)境 131
5.1.3　Android應(yīng)用程序組件 131
5.1.4　Android模擬器和ADB工具 132
5.1.5　Android UI 133
5.1.6　Android Log系統(tǒng) 134
5.1.7　Android應(yīng)用代碼覆蓋 135
5.1.8　Android GUI測試框架 136
5.2　智能終端應(yīng)用軟件系統(tǒng)的測試生成技術(shù) 137
5.2.1　Android測試用例生成技術(shù) 137
5.2.2　基于GUI的測試用例生成通用框架 141
5.3　智能終端應(yīng)用軟件系統(tǒng)的回歸測試技術(shù) 152
5.3.1　安全回歸測試選擇技術(shù)的相關(guān)研究 152
5.3.2　Android應(yīng)用回歸測試場景 153
5.3.3　控制流圖構(gòu)建算法 155
5.3.4　影響分析算法 166
5.3.5　安全選擇算法 172
5.4　智能終端應(yīng)用軟件系統(tǒng)的壓力測試技術(shù) 173
5.4.1　WiseMonkey占用資源的實現(xiàn) 173
5.4.2　壓力測試代理程序的設(shè)計 173
5.4.3　占用內(nèi)存進(jìn)行壓力測試 175
5.4.4　占用CPU進(jìn)行壓力測試 176
5.4.5　占用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行壓力測試 178
5.5　本章小結(jié) 178
第6章　實時嵌入式軟件系統(tǒng)測試環(huán)境構(gòu)建技術(shù) 179
6.1　現(xiàn)有的實時嵌入式軟件系統(tǒng)測試環(huán)境分析 179
6.2　虛擬機技術(shù)與實時嵌入式軟件測試 181
6.3　實時嵌入式軟件仿真測試虛擬機規(guī)范的設(shè)計 182
6.3.1　數(shù)據(jù)類型 183
6.3.2　內(nèi)存管理 183
6.3.3　測試任務(wù)管理 184
6.3.4　指令系統(tǒng) 186
6.3.5　測試描述文件 187
6.4　基于RT-ESSTVMS的實時嵌入式軟件仿真測試環(huán)境設(shè)計 187
6.4.1　RT-ESSTE體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 187
6.4.2　測試開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計 188
6.4.3　測試執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計 188
6.5　實時嵌入式軟件測試描述執(zhí)行引擎的設(shè)計與實現(xiàn) 191
6.5.1　RT-ESTDEE的總體設(shè)計 192
6.5.2　測試描述預(yù)處理過程 192
6.5.3　測試調(diào)度過程 202
6.5.4　測試描述執(zhí)行過程 202
6.5.5　在線測試描述的執(zhí)行 203
6.5.6　測試執(zhí)行引擎效率分析 204
6.6　本章小結(jié) 206
第7章　實時嵌入式軟件系統(tǒng)測試實例 207
7.1　被測系統(tǒng)簡介 207
7.1.1　I/GNS概述 207
7.1.2　I/GNS的主要功能和性能 208
7.2　I/GNS靜態(tài)建模 209
7.2.1　交聯(lián)設(shè)備模型構(gòu)建 209
7.2.2　靜態(tài)模型的測試描述 209
7.3　I/GNS動態(tài)建模 211
7.3.1　基于UML狀態(tài)圖的動態(tài)建模 211
7.3.2　I/GNS的RT-EFSM模型及時間約束遷移等價類分析 214
7.4　測試序列、測試用例及測試描述生成 215
7.5　測試執(zhí)行及結(jié)果分析 220
7.6　本章小結(jié) 222
附錄1　數(shù)學(xué)符號索引 223
附錄2　RT-ESTDL語義及用法 225
附錄3　I/GNS軟件接口數(shù)據(jù)定義 233
附錄4　I/GNS軟件（展平）測試場景樹列表 235
參考文獻(xiàn) 237