基于程序變異軟件故障模擬技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，由軟件故障引起的系統(tǒng)失效已越來越嚴(yán)重，給人們的生命和財產(chǎn)造成了巨大的損失。程序變異是源代碼級的軟件故障模擬和測試技術(shù)。它可以模擬源代碼級的兩種主要軟件故障：程序設(shè)計人員忘記了應(yīng)該有的部分(omissions)和程序設(shè)計人員錯誤地書寫的部分(comissions)。
　　 近十年來，人們已提出不少用于改善軟件可靠性的方法和技術(shù)，如：設(shè)計方法學(xué)、驗證技術(shù)、容錯技術(shù)、避錯技術(shù)和測試技術(shù)等等，但是這些技術(shù)都

2、存在一些不足之處，為了進一步完善以上技術(shù)，使之更加實用，必須深入研究軟件故障。因此對故障的研究是極其重要的，它為避錯、容錯等技術(shù)提供了技術(shù)支持。但是目前對軟件故障的研究是很困難的，缺少比較有效的手段，而本文對基于程序變異的軟件故障模擬技術(shù)的研究，正是試圖探索出一條研究軟件故障的有效方法。
　　 本文首先提出一種“規(guī)范形式—Canonical Form”的程序結(jié)構(gòu)。將源程序劃分成一系列“塊”的結(jié)構(gòu)，并且每“塊”中只能是規(guī)定的四種語

3、句形式，此外，每“塊”的首條和末條語句必須分別是該“塊”的入口和出口。這樣可以將故障定位在“塊”內(nèi)，同時便于對故障傳播路徑的跟蹤。其次，提出了模擬軟件故障的方法—借用“程序變異”這種以錯誤驅(qū)動的軟件測試方法?？梢灾苯訉υ创a操作，無須對繁雜的機器代碼和地址進行操作。簡捷直觀，方便。接著，為了解決實施變異操作后所帶來的變異體數(shù)目的劇增即“組合爆炸”的問題，提出了運用多進程機制，使多個變異體并行執(zhí)行未變異的語句，而串行執(zhí)行已變異的語句的解決