● 摘要
在现代嵌入式软件的测试过程中，往往遇到随机故障的发生，难以对其进行故障再现及定位。这种故障表现为在同样的测试数据输入下，有着不同的输出结果。由于该类故障表现为不确定发生，从而难以找到一组测试输入能够复现故障，这就为定位和修改故障造成了困难。本文针对在嵌入式软件中发生的随机故障，提出了基于探索测试的诊断方法模型，以及基于遗传算法的故障复现技术。同时对于嵌入式软件随机故障的发生机理，进行了详细的总结分析工作。对嵌入式软件随机故障的诊断技术提供了目标指南。本文总结了4个方面的故障发生机理，从测试人员、开发人员、软件运行环境以及软件内部结构这几个角度来描述故障的发生机理。针对每种故障发生机理，首先用实际发生的故障现象来举例，然后对该机理发生的各种情况来描述发生原因，最后根据该方面问题的原因，提出避免和解决该类问题的解决方案。对于随机故障的诊断，本文提出了基于探索测试的测试方法模型，能够最终找出故障的触发条件，完成故障的诊断。该方法模型从阶段和角色两个方面来描述，通过采用探索测试的思想和方法，并加以改进和理论上的抽象，实现了一个新的针对随机故障诊断的方法。由于嵌入式软件的特点，本文还提出了基于遗传算法的故障复现技术，通过对遗传算法的改进，使其能够在其应用域范围内很好地解决故障复现问题。文中也详细定义了应用域范围的数学化描述。最后还实现了该算法的代码框架。