基于程序變異軟件故障模擬技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，由軟件故障引起的系統(tǒng)失效已越來(lái)越嚴(yán)重，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。程序變異是源代碼級(jí)的軟件故障模擬和測(cè)試技術(shù)。它可以模擬源代碼級(jí)的兩種主要軟件故障：程序設(shè)計(jì)人員忘記了應(yīng)該有的部分(omissions)和程序設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地書寫的部分(comissions)。
　　 近十年來(lái)，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(jì)方法學(xué)、驗(yàn)證技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)、避錯(cuò)技術(shù)和測(cè)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(jìn)一步完善以上技術(shù)，使之更加實(shí)用，必須深入研究軟件故障。因此對(duì)故障的研究是極其重要的，它為避錯(cuò)、容錯(cuò)等技術(shù)提供了技術(shù)支持。但是目前對(duì)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(duì)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(yǔ)

3、句形式，此外，每“塊”的首條和末條語(yǔ)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(shí)便于對(duì)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(cuò)誤驅(qū)動(dòng)的軟件測(cè)試方法?？梢灾苯訉?duì)源代碼操作，無(wú)須對(duì)繁雜的機(jī)器代碼和地址進(jìn)行操作。簡(jiǎn)捷直觀，方便。接著，為了解決實(shí)施變異操作后所帶來(lái)的變異體數(shù)目的劇增即“組合爆炸”的問(wèn)題，提出了運(yùn)用多進(jìn)程機(jī)制，使多個(gè)變異體并行執(zhí)行未變異的語(yǔ)句，而串行執(zhí)行已變異的語(yǔ)句的解決