与区域控制器和数据存储单元有着密切交互的安全计算机平台是列控系统中的核心装备和重要安全单元之一。为了打破技术封锁,拥有自主化安全计算机平台,北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室已经开发出下一代列控安全计算机平台。为了满足下一代安全计算机平台测试的需要,本文对安全计算机平台测试方法进行了研究。在调查研究一般安全苛求系统和以往安全计算机平台测试文献的基础上,针对其中各测试阶段采用不同测试方法无法满足测试方法普遍性和不做需求追踪工作或将需求追踪、测试分开无法实现统一性的问题,本文提出一种通用的安全苛求系统混合测试方法,并将其应用到安全计算机平台测试当中。
首先,本文设计了混合测试方法的技术方案,并对其中提取系统需求、构建系统可追综性信息流、模型转换和解析、测试序列自动生成、测试结果结构和需求覆盖分析5项主要技术方法的现状和实现过程做了分析和介绍。其次,将混合测试方法运用到安全计算机平台测试之中。从测试模型和系统工作模式状态两个方面分解出安全计算机平台系统级、子系统集成级和单元模块级的功能特征组,在此基础上提取出安全计算机平台需求列表。构建了安全计算机平台可追综性信息流:用rational rose画出安全计算机平台用例图,编制了用例图转类图和类图转状态图的转换规则,得到了安全计算机平台类图和状态图,提取了安全计算机平台的需求关键字,编制了安全计算机平台需求数据结构,通过改进SHA-1算法得到需求哈希值,作为需求的指纹识别用于后续需求追踪。构建UML类图、状态图元模型和NuSMV元模型,从元模型的角度分析和编制了 UML模型与NuSMV模型的转换规则,采用KM3语言编写了元模型,采用ATL语言编写了转换程序,在Eclipse环境的ATL平台下采用ATL转换框架将安全计算机平台状态图转换为NuSMV模型并解析得到SMV程序;在SMV程序SPEC模块下添加用CTL描述满足MC/DC测试覆盖标准的安全计算机平台性质,采用NuSMV模型验证器得到平台测试序列。最后,搭建了安全计算机平台测试系统,设计了测试工装和测试软件,实现了安全计算机平台各测试阶段混合测试方法应用和需求追踪、测试的统一;并对测试结果进行了结构分析和需求覆盖分析。测试结果证明混合测试方法能完全应用于安全计算机平台的各个测试阶段当中,并且能实现测试和需求追踪的统一。
本文关键词:
