论文摘要：基于UML状态图的嵌入式软件测试用例生成技术研究

随着计算机软件的应用范围不断扩大，其地位和重要性也逐渐提升和突出，尤其是要求具有高可靠性的航空航天、现代武器装备研制领域中的嵌入式软件更是受到人们的高度关注，如何保证其质量已经成为目前软件测试领域的难点和热点。嵌入式软件测试的工作量巨大，单纯的人工测试已经远远不能满足测试需求，所以，把近年来发展迅速的自动化测试技术引入到嵌入式软件测试中不仅极为必要，而且也是该领域未来的研究发展方向。UML（统一建模语言）是一种面向对象的建模语言，其描述能力强，通用性好，目前已经广泛应用于软件开发和软件测试中，深受工业界欢迎。但是，UML是非完全形式化语言，在描述嵌入式软件的实时性以及其他特性的能力还相对欠缺，无法直接应用于嵌入式软件自动化测试。为此，文本将UML和OCL（对象约束语言）相结合，使其达到形式化要求，并根据UML提供的扩展接口对其进行静态和动态两方面的扩展，提出了一套利用状态图和类图对被测嵌入式软件进行系统测试需求建模并最终自动生成测试用例的方法。扩展时，着重从嵌入式软件的时间特性方面进行扩展，如增加了超时事件约束、时间延迟约束、时钟约束、周期事件约束等；对所建立的模型从确定性、可达性和一致性三方面给出了验证算法，并借鉴FSM(Finite State Machine)中的U测试方法提出了一种扩展的测试序列Ex_USe及其生成方法，相应将原FSM中的UIO序列表示为Ex_UIO，最终再对变量赋予具体值生成功能测试、边界测试、接口测试、性能测试、强度测试等测试用例。此外，本文对包括状态、转移、全谓词覆盖、转换对等测试覆盖准则也进行了初步研究。最终，本文采用XML格式存储生成的测试用例，为下一步的测试脚本的生成奠定基础。最后，本文将整套思路和方法应用于某航空惯导系统，对其进行了静态和动态建模，并根据测试用例的生成方法和覆盖准则生成了正常功能测试、异常功能测试、边界测试、接口测试、性能测试、强度测试等测试用例，从而验证了其正确性及有效性。

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