CN103003800A - 异常处理测试装置和其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异常处理测试装置，包括：生成模块，用于生成基于从故障模型和设备管理器获得的信息修正的设备驱动器；挂钩模块，用于通过使用修正的设备驱动器挂钩设备驱动器；扫描模块，用于收集在应用的工作期间从挂钩的修正设备驱动器返回至应用的测试信息；以及分析模块，用于分析由扫描模块收集的测试信息。

Description

异常处理测试装置和其方法
技术领域
本发明涉及异常处理测试装置和方法，并且更具体地，本发明涉及使用修正的设备驱动器生成缺陷并检查是否已在系统上实施对于该缺陷的异常处理的异常处理测试装置和方法。
背景技术
在包括各种软件和硬件的嵌入式系统中，相互作用对于系统工作环境是重要的。相应地，仅包括软件的测试用虚拟数据是不重要的，而使用在系统实际工作的现实环境中获得的实际数据的操作才是重要的。如果试图测试系统，则需要能够通过使用实际操作数据对系统实施测试而有效检测在系统实际工作时出现的潜在缺陷或操作缺陷的方案。
而且，为独立地测试形成系统的软件，需要许多测试资源和成本，因为须使用额外的装置来替代相应的部件。因此，需要测试装置，其能实时测试系统中包括的所有进程并使因执行相应代码引起的储存空间开销或性能开销最小化。
发明内容
技术问题
本发明的实施方式旨在提供异常处理测试装置和方法，其可以测试实际操作系统并使测试资源开销最小化，以使使用挂钩技术（hookingtechnology）修正的设备驱动器插入到系统中，检查因修正的设备驱动器而出现的缺陷，且检查是否已根据检查到的缺陷执行了异常处理。
技术方案
一方面，本发明涉及异常处理测试装置。该异常处理测试装置包括生成模块，配置成基于缺陷模型和从设备管理器获得的信息生成修正的设备驱动器；挂钩模块，配置成使用修正的设备管理器挂钩设备驱动器；扫描模块，配置成在应用工作时收集从挂钩的修正设备驱动器返回至应用的测试信息；以及分析模块，配置成分析收集的测试信息。
另一方面，本发明涉及异常处理测试方法。该异常处理测试方法包括基于缺陷模型和从设备管理器获得的信息生成修正的设备驱动器，使用修正的设备管理器挂钩设备驱动器，在应用工作时收集从挂钩的修正设备驱动器返回至应用的测试信息，以及分析收集的测试信息。
有益效果
根据本发明，可以在系统实际工作时实施使用设备管理器的异常处理测试，因为目标是实际操作码，而非源代码。
而且，可以使系统开销最小化，因为使用了挂钩方法而无需将各个代码插入各个进程，该挂钩方法使用关于特定储存空间的进程上下文的信息。
而且，尽管进程之间的共享资源受到限制，但是可以实时收集关于测试的信息并且可以基于该信息检查测试的结果。
附图说明
图1是示出使用本发明实施方式的异常处理测试装置的整个系统的图；
图2示出根据本发明实施方式的异常处理测试装置的结构；并且
图3是示出根据本发明实施方式的异常处理测试方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及在系统实际工作的现实环境中的测试且涉及可以测试从系统开始到系统结束的动态情况中的系统的装置和方法。本发明可以对在使用挂钩（也就是一种代码插入技术）的系统内工作的所有进程实施测试。更具体地，本发明可以测试缺陷的类型以及对于缺陷的异常处理，该缺陷可从系统内工作的设备中发生。
图1示出其中使用本发明实施方式的异常处理测试装置的整个系统。
如图1所示，整个系统包括异常处理测试装置100、系统200、输入装置300、储存装置400和输出装置500。
异常处理测试装置100测试应用与系统200中包括的设备之间的通信过程中发生的缺陷的类型，并且测试对于缺陷的异常处理。异常处理测试装置100可以通过使用设备管理器生成修正的设备驱动器并使用修正的设备驱动器生成缺陷来测试系统，其中该设备管理器管理系统内包括的设备。异常处理测试装置100可以如图1所示独立于系统200而设置或者可以包括在系统200中。
系统200可以包括所有嵌入式系统和其中多个进程执行通信的计算机系统，并且可以变成例如信息娱乐系统、多媒体系统或有线/无线网络系统。例如，如果系统200是车辆信息娱乐系统，系统200基于音频视频导航（AVN）功能可以包括地面数字多媒体广播（TDMB）、传送协议专家组（TPEG）、IPOD、USB、蓝牙、语音识别（VR）、停车导引系统（PGS）、无线电数据系统（RDS）、车辆CDC（VCDC）、驾驶者信息系统（DIS）、后座娱乐系统（RSE）、混合电动车（HEV）显示器和空气处理单元（AUH）显示器。
系统200还包括设备、用于传输/接收设备与应用之间的数据的设备驱动器、配置成管理设备的设备管理器、以及与设备管理器连接并且配置成使用设备执行特定程序的应用。相应地，通过检查使用设备管理器而被启动的设备驱动器、生成与设备驱动器相应的修正的设备驱动器并且使用修正的设备驱动器挂钩设备驱动器，异常处理测试装置100可以执行异常处理测试。这里，设备是硬件设备，例如通用串行总线（USB）和多媒体播放器，并且可以是与其中应用工作的设备物理分离的设备。本发明的系统200是包括物理分离的设备和其中应用工作的设备的概念。
输入装置300是用于驱动异常处理测试装置100和系统200的用户输入装置。可以使用键盘或触摸屏实施输入装置300。响应于通过输入装置300输入的信号执行系统200中包括的应用，并且由异常处理测试装置修正的设备驱动器被挂钩的系统200工作。
储存装置400储存由异常处理测试装置100收集的信息。异常处理测试装置100，以及储存装置400，可以实施到一个设备中并且配置成收集测试信息并且分析及储存收集的测试信息。
输出装置500以图像或语音的形式输出由异常处理测试装置100收集的测试信息或分析的测试的结果。
图2示出根据本发明实施方式的异常处理测试装置的结构。
如图2所示，异常处理测试装置100包括生成模块101、挂钩模块103、扫描模块105和分析模块107。与异常处理测试装置100连接的系统200包括设备（未示出）、用于传输/接收设备与应用之间的数据的设备驱动器（未示出）、配置成管理设备的设备管理器201、以及与设备管理器201连接并配置成通过设备实施特定功能的应用202。异常处理测试装置100可以对两个或更多设备（未示出）以及两个或更多应用202实施异常处理测试。
设备管理器201包括关于系统200中包括的所有设备驱动器的运行时间执行信息。运行时间执行信息表示在系统200工作时所有设备与进程之间的执行信息。也就是，设备管理器201管理关于系统200内启动的设备的名称、启动设备的设备驱动器、用于各个设备驱动器的操作、操作的起始地址、负载设备驱动器的储存器地址和储存空间的信息。因此，包括所有系统内上述信息的数据结构或装置相应于本发明中的设备管理器201。生成模块101使用设备管理器201收集关于在系统200中工作的设备驱动器的信息，并且基于缺陷模型和收集的关于该设备驱动器的信息生成修正的设备驱动器。下面参考图4详细说明缺陷模型。
通过修正传输至设备以及从设备接收的数据，修正的设备驱动器在系统的操作中生成缺陷。也就是，修正的设备管理器根据设备分析各个操作中使用的协议数据，根据修正规律修正通过该设备的数据，在应用与设备之间的通信过程中使用修正的数据，并且在系统的操作中生成缺陷。修正规律的实例可以包括发送至设备和从设备接收的数据丢失的修正规律、与有效范围边界对应的值被添加到发送至设备和从设备接收的数据中的修正规律、以及数据值因数据传输障碍而混合的修正规律。
输入装置300可以选择测试目标和关于设备驱动器的信息，也就是，可以收集测试目标，或可以收集关于正在工作的设备驱动器的信息，并且输入装置300可以选择设备驱动器即测试目标。
挂钩模块103使用由生成模块101生成的修正设备驱动器来挂钩原始设备驱动器。也就是，基于由生成模块101收集的信息，挂钩模块103可以挂钩原始设备驱动器。例如，通过将设备驱动器即测试目标的操作的起始地址（来自由设备管理器201管理的信息）改变成修正设备驱动器的操作的起始地址，挂钩模块103可以挂钩原始设备驱动器。因此，当系统工作时，获取修正的设备驱动器，而非原始设备驱动器。
扫描模块105在设备和应用工作时由修正的设备驱动器执行并且配置成收集返回至应用的测试信息。例如，扫描模块105可以收集设备驱动器的操作返回值、由设备管理器201生成的异常代码值、应用的返回值或系统异常代码。当应用202工作时，扫描模块105可以进一步收集确定缺陷所需的系统动态信息，例如功能参数、返回值和性能测量值。
也就是，扫描模块105在系统的操作中收集因使用由修正的设备驱动器修正的数据而发生的缺陷的类型并且检查对于缺陷的系统的异常处理的结果。
分析模块107分析由扫描模块105收集的异常和异常处理的结果。也就是，分析模块107基于收集的信息确定应用是否适当地执行异常处理。例如，如果异常处理的结果是通过，分析模块107输出适用于由系统生成的异常的异常代码并确定应用执行了适当的处理。如果异常处理的结果是失败，分析模块107确定应用未适当地处理由系统生成的异常。
异常处理的结果是失败的一些情况分成整个系统故障（即崩溃（catastrophic））、某个进程故障（即重启）、某些进程的异常终止（即中止）、某些进程的异常操作（即异常）、异常返回且无错误代码（即沉默（silent））、以及正常返回且错误代码返回（即阻碍）。
图3是示出根据本发明实施方式的异常处理测试方法的流程图。
图3示出用于测试应用与设备之间的通信过程中发生的缺陷并执行缺陷的异常处理测试的异常处理测试方法。首先，在步骤S110中限定缺陷模型。根据缺陷的类型，缺陷模型表示用于发现和恢复待测试的设备和设备驱动器的缺陷的信息。根据设备和设备驱动器，即测试目标，可以改变缺陷模型。根据限定的缺陷模型，可以生成能够在系统200正常工作时生成收集测试信息的修正的设备驱动器。
这里，应用与设备之间的通信过程中出现的缺陷类型是生成缺陷的代码，该缺陷和关于数据I/O的时序（timing）、应用与设备之间的连接、设备打开、断开、设备关闭、无效数据、和非法数据，或设备电力有关。下面更详细地说明缺陷类型。
在步骤S120中，基于在步骤S110中限定的缺陷模型和关于正在系统200中工作的设备驱动器的信息，生成修正的设备驱动器。
接下来，在步骤S130中，将原始设备驱动器挂钩到修正的设备驱动器中。换句话说，在获取原始设备驱动器时，获取修正的设备驱动器，而非原始设备驱动器。
接下来，在步骤S140中，驱动与设备管理器201连接的应用202。当应用202工作时，设备管理器201和设备（未示出）也工作。
当应用202工作时，在步骤S150中收集修正的设备驱动器执行的结果，即系统200的操作中发生的缺陷，和异常处理系统缺陷的结果。在步骤S150中收集的测试信息包括当前调用栈信息、设备驱动器信息和进程信息。可以使用调用栈信息来检查以何种顺序在流程中发生了问题。设备驱动器信息包括返回值和错误ID，并且进程信息包括ID和进程名称。
在步骤S160中分析在步骤S150中收集的测试信息。基于在步骤S160中的分析结果，可以检查应用202是否适当地执行异常处理。
根据本发明的缺陷模型包括和关于数据I/O的时序、应用与设备之间的连接、设备打开、断开、设备关闭、无效数据、和非法数据，或设备电力有关的缺陷。
与“CONNECTION（连接）”有关的缺陷可以分成设备连接复位故障和设备打开故障。
与“DISCONNECTION（断开）”有关的缺陷可以分成设备终止故障和设备断开故障。
与“DEVICE CLOSE（设备关闭）”有关的缺陷可以限定为设备关闭故障。
与“NULL DATA（无效数据）”有关的缺陷可以分成从设备的数据读取故障、向设备的数据写入故障、对设备的数据搜索故障、和从设备的I/O控制（IOCTL）数据传输故障。
与“ILLEGAL DATA（非法数据）”有关的缺陷可以分成从设备的错误数据读取、在设备中的错误数据读取、对设备的错误数据搜索、向设备的错误值IOCTL传输、和从设备的错误值IOCTL传输。
与“DEVICE POWER（设备电力）”有关的缺陷可以分成设备通电故障和设备断电故障。
可以在记录介质中以处理器可读代码的形式实施本发明。处理器可读的记录介质包括所有种类的储存有处理器可读数据的记录设备。记录介质可以包括，例如，ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据储存体。而且，处理器可读的记录介质可以分布在网络上连接的计算机系统上，并且可以以分布的方式储存和执行处理器可读代码。
尽管本发明结合目前被认为是实用的示例性实施方式进行了描述，但应当理解本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意在涵盖包括在权利要求的精神和范围内的各种变更和等同布置。
工业实用性
根据本发明，可以在系统实际工作时执行使用设备管理器的异常处理测试。

Claims (12)

1.一种用于包括设备驱动器、设备管理器和应用的系统的异常处理测试装置，所述装置包括：
生成模块，配置成基于缺陷模型和从所述设备管理器获得的信息生成修正设备驱动器；
挂钩模块，配置成使用所述修正设备驱动器挂钩所述设备驱动器；
扫描模块，配置成在所述应用工作时，收集从挂钩的修正设备驱动器返回至所述应用的测试信息；以及
分析模块，配置成分析由所述扫描模块收集的所述测试信息。
2.根据权利要求1所述的异常处理测试装置，其中所述缺陷模型是与数据I/O有关的所述应用与设备之间的连接、设备打开、断开、设备关闭、无效数据、非法数据和时序，以及设备电力中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的异常处理测试装置，其中所述测试信息是所述修正设备驱动器的操作返回值、从所述设备管理器中生成的异常代码值、所述应用的返回值和系统异常代码中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的异常处理测试装置，其中如果所述测试信息指示已出现缺陷，则所述应用根据生成的缺陷执行异常处理。
5.根据权利要求4所述的异常处理测试装置，其中如果未正常执行所述异常处理，则所述分析模块将所述测试信息分析为整个系统故障、某个进程故障、某些进程的异常终止、某些进程的异常操作、异常返回且无错误代码、以及正常返回且错误代码返回中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的异常处理测试装置，其中根据作为测试目标的设备和设备驱动器，改变所述缺陷模型。
7.一种用于包括设备驱动器、设备管理器和应用的系统的异常处理测试方法，所述方法包括：
基于缺陷模型和从所述设备管理器获得的信息生成修正设备驱动器；
使用所述修正设备驱动器挂钩所述设备驱动器；
当所述应用工作时，收集从挂钩的修正设备驱动器返回至所述应用的测试信息；以及
分析收集的测试信息。
8.根据权利要求7所述的异常处理测试方法，其中所述缺陷模型是与数据I/O有关的所述应用与设备之间的连接、设备打开、断开、设备关闭、无效数据、非法数据和时序，以及设备电力中的至少一个。
9.根据权利要求7所述的异常处理测试方法，其中所述测试信息是所述修正设备驱动器的操作返回值、从所述设备管理器中生成的异常代码值、所述应用的返回值和系统异常代码中的至少一个。
10.根据权利要求7所述的异常处理测试方法，其中如果所述测试信息指示已出现缺陷，则所述应用根据生成的缺陷执行异常处理。
11.根据权利要求10所述的异常处理测试方法，其中如果未正常执行所述异常处理，则所述分析模块将所述测试信息分析为整个系统故障、某个进程故障、某些进程的异常终止、某些进程的异常操作、异常返回且无错误代码、以及正常返回且错误代码返回中的至少一个。
12.根据权利要求7所述的异常处理测试方法，其中根据作为测试目标的设备和设备驱动器，改变所述缺陷模型。
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