题目：安全关键软件测试研究

随着系统复杂性的增加，在系统设计和运行中，软件在系统中发挥着越来越重的作用。软件控制着我们周围的许多设备，其中包括可能对我们构成伤害的设备和系统。如果系统将可能导致人员伤害、死亡、重要设备的损害或者环境破坏，则系统中软件的安全性变得至关重要。飞行安全是航空界永恒的主题，本课题以机载安全关键软件（Safety Critical Software）为对象，以面向适航性为目标，依据适航标准RTCA DO-178B《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》中验证过程测试部分的要求，借鉴NASA软件安全性指南中各测试阶段的测试技术要求，提出了适用于我国航空软件工程的安全关键软件的测试策略和测试技术，即分级测试与安全关键需求测试相结合的测试策略，并分析了本文所提出的安全关键软件测试策略对RTCA DO-178B的覆盖性，实现了对RTCA DO-178B中测试要求的覆盖。针对在软件需求、设计阶段没有考虑软件安全性，并且没有做软件安全性分析、设计等软件安全性相关工作的安全关键软件，本文提出了基于Petri网模型检验的软件安全性测试过程和方法，首先进行系统和软件安全性分析，然后对软件系统进行Petri网建模，最后利用模型检验工具NuSMV生成软件安全性测试用例。最后，本文以某飞控软件系统为例，验证了本课题提出的基于Petri网模型检验的软件安全性测试方法的可行性，并将基于Petri网分析的软件安全性测试方法也应用到实例中，并对两种方法的优劣进行了比较。