基于約束優(yōu)化的實時軟件壓力測試用例生成方法研究.pdf

1、在交通、醫(yī)療等安全攸關(guān)領域，實時軟件性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到財產(chǎn)乃至生命安全，對其進行性能分析至關(guān)重要。壓力測試是一種性能測試方法，通過迫使軟件處于極端情況發(fā)現(xiàn)性能瓶頸。在極端情況下，軟件更容易暴露出性能問題，因此采用壓力測試分析實時軟件的性能，以保障它的質(zhì)量。由于實時軟件具有結(jié)構(gòu)龐大復雜、處理器多核化、外部事件觸發(fā)任務的時間不可預測等特點，軟件完成階段的壓力測試方法很難適用。而且，一旦發(fā)現(xiàn)因設計不合理造成的性能問題，將會產(chǎn)生嚴重的經(jīng)濟損失

2、。
　　為了解決軟件完成階段壓力測試存在的問題，本文采用基于約束優(yōu)化的壓力測試方法，并選擇優(yōu)化程序語言（Optimization Programming Language，OPL）建立優(yōu)化模型，主要工作如下：
　　(1)針對實時軟件的任務調(diào)度截止時間屬性，首先將任務調(diào)度描述為約束優(yōu)化問題；然后根據(jù)描述，采用整型和調(diào)度兩種方式建立 OPL模型，并從模型效率、不同的任務到達模式和多目標函數(shù)3個方面對其改進與分析；最后利用優(yōu)化工具

3、CPLEX求解，生成壓力測試用例。實驗表明，稀疏數(shù)據(jù)情況下改進后的模型（調(diào)度方式中的優(yōu)先搶占情況除外）提高了求解效率；多目標優(yōu)化較之單目標可以更準確地求得任務的極端情況。
　　(2)針對OPL模型改進過程中會引入錯誤的問題，提出一種測試框架，將改進前的聲明式模型作為預期模型，測試改進后的模型，建立預期模型時，為了保障其正確，提高測試有效性，該框架引入了模型驅(qū)動思想和統(tǒng)一建模語言中的類圖概念，能夠?qū)⒖梢暬念悎D（或?qū)拇a）轉(zhuǎn)化為