13、集成测试中的结构测试覆盖标准与三重传感器投票器的形式化分析

集成测试中的结构测试覆盖标准与三重传感器投票器的形式化分析

在软件开发和系统设计中，测试覆盖标准和形式化分析对于确保软件和系统的质量与可靠性至关重要。本文将介绍集成测试中的结构测试覆盖标准以及三重传感器投票器的形式化分析。

集成测试的结构测试覆盖标准

在集成测试中，结构测试覆盖标准用于衡量测试集发现故障的能力。传统的Lustre程序结构覆盖标准在应用于集成测试时存在可扩展性问题，因为对于调用其他节点的节点，需要覆盖的激活条件数量呈指数级增长。为了解决这个问题，提出了扩展的Lustre结构覆盖标准，即iBC、iECC和iMCC。

故障发现有效性评估

采用变异测试来评估测试集发现故障的能力。具体步骤如下：
1. 在原始Lustre规范中一次植入一个故障，创建突变体。使用工具随机选择原始程序中的Lustre运算符，并用突变运算符替换，确保突变程序语法正确。
2. 运行随机生成的测试序列（共5组，长度从1到1000）在原始Lustre规范上，并记录输出。
3. 对每个突变体，运行上述测试序列并记录输出。
4. 比较突变体输出与原始输出，如果有差异，则测试序列发现了突变；否则，未发现植入的故障。
5. 计算测试序列的变异得分，即发现的突变体数量与总突变体数量的比例（本文中总突变体数量为26）。
6. 对每个测试序列长度的变异得分进行5组平均。

通过实验发现，iBC、iECC和iMCC的标准满足率与发现的突变体数量之间存在相关性。iBC的相关性较低（相关系数为0.64），iECC的相关性较高（0.87），而iMCC的相关性最高（0.94），表明iMCC在发现突变体方面最有效。