CN108959104A - 一种软件可靠性的测试数据生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软件可靠性的测试数据生成方法，该方法包括：软件失效模式分析步骤，软件空间分析步骤，映射步骤和测试数据生成步骤。本发明其根据研制阶段早期获得的软件失效模式，并分析软件的空间，确定软件的输入变量、输出变量、变量的取值空间、变量在取值空间内的取值规则和约束条件，然后将所述失效模式映射至软件空间，最后基于失效模式与软件空间的映射函数根据软件在使用时可能的输入、输出值生成测试数据。本发明利用研制阶段早期信息，从而提高测试用例暴露缺陷的能力，减少测试用例重复。

Description

一种软件可靠性的测试数据生成方法

技术领域

本申请涉及软件测试技术领域，具体涉及一种软件可靠性的测试数据生成方法。

背景技术

目前，主流技术是基于操作剖面的软件可靠性测试用例生成与执行方法。该项测试方法在实施过程中存在着很多缺陷，主要包括如下几个方面：1)操作剖面准确性不高：软件运行时往往具有执行逻辑变幻莫测、使用场景复杂多变、数据交互频繁、运行规律难以度量等复杂特征，对其软件使用情况及其概率信息进行准确描述是非常困难的事情；2)暴露缺陷能力偏弱：对于在软件研制过程早期所进行软件可靠性分析的结果，并未在软件可靠性测试过程中使用，造成了早期软件失效信息未能有效传递到测试阶段，在软件可靠性测试中并未针对软件失效模式进行针对性测试，造成信息丢失，导致软件可靠性测试用例揭错率偏低，发现软件缺陷的能力偏弱；3)测试用例重复严重：对软件输入进行随机抽样得到测试用例,对于在实际中使用频率高的软件输入，在软件可靠性测试中测试用例比例占比高，从而导致存在严重的重复测试用例。因此，基于操作剖面的软件可靠性测试用例生成与执行方法存在上述缺陷，导致其应用性和适用性较差，很难在装备软件研制过程中得到普及应用。

发明内容

本申请的目的在于提出一种软件可靠性的测试数据生成方法，来解决以上背景技术部分或全部所提到的技术问题。

本发明提出了一种软件可靠性的测试数据生成方法，该方法包括：

软件失效模式分析步骤，确定软件的所有失效模式，并对每一个失效模式进行分析确定对应的控制措施；

软件空间分析步骤，对软件的使用方式进行分析，确定软件的输入变量、输出变量、变量的取值空间、变量在取值空间内的取值规则和约束条件；

映射步骤，将所述失效模式映射至所述软件空间，建立所述失效模式与软件空间的映射函数；

测试数据生成步骤，基于所述失效模式与软件空间的映射函数根据软件在使用时可能的输入、输出值生成测试数据。

更进一步地，所述方法还包括：

可执行测试文件生成步骤：基于所述测试数据和测试环境生成可执行测试文件。

更进一步地，所述软件失效模式分析步骤包括：

确定软件中的每个软件部件或软件单元之间的功能逻辑关系，确定软件约定层次结构、初始约定层次、最低约定层次和约定层次；

针对每个被分析的软件单元，确定其所有可能的失效模式Fm，其中，Fm＝{m_i,e_i,c_i}，m_i为失效原因，e_i为软件失效造成的影响，c_i为第i个失效原因的控制措施；

对每个软件失效模式Fm分析所有可能的原因m_i；

针对每一个可能的原因m_i分析失效模式对软和/或硬件综合系统的功能影响e_i，e_i为第i个原因m_i造成的影响；

根据每个软件失效模式的原因m_i、影响e_i，确定针对性的控制措施c_i，其中，i为正整数。

更进一步地，所述软件空间分析步骤包括：

定义软件输入空间为五元组ISp＝{Iv_i,Il_i,It_i,Ip_i,If_i}，其中Iv_i为第i个输入变量，Il_i为第i个输入变量取值空间，It_i为第i个输入变量约束条件，Ip_i为第i个输入变量取值规则，If_i为第i个输入变量关联的软件功能；定义软件输出空间为五元组OSp＝{Ov_i,Ol_i,Ot_i,Op_i,Of_i}，其中Ov_i为第i个输出变量，Ol_i为第i个输出变量取值空间，Ot_i为第i个输出变量约束条件，Op_i为第i个输出变量取值规则，Of_i为第i个输出变量关联的软件功能；

确定软件的输入变量Iv_i、输出变量Ov_i，并确定对应的取值空间Il_i、Ol_i；

确定输入变量Iv_i的约束条件It_i，确定输出变量Ov_i的约束条件Ot_i；

确定输入变量Iv_i的取值规则Ip_i，确定输出变量Ov_i的取值规则Op_i；

将输入变量Iv_i与软件功能If_i进行关联，输出变量Ov_i与软件功能Of_i进行关联；

建立软件空间模型SP＝{ISp,OSp}，其中，i为正整数。

更进一步地，所述映射步骤包括：

将失效原因m_i映射到对应功能Mf_i，将对应功能Mf_i与输入变量Iv_i关联的软件功能If_i、输出变量Ov_i关联的软件功能Of_i进行映射，统一描述为功能F_i；

将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i，再由软件功能If_i确定关联的输入变量Iv_i，根据输入变量Iv_i确定取值空间Il_i；

对失效影响e_i分析所有可能的原因m_i，再由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到功软件能Of_i，再由软件功能Of_i确定关联的输出变量Ov_i，根据输出变量Ov_i确定取值空间Ol_i；

对控制措施c_i分析对应的失效原因m_i，再由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i、Of_i，再由软件功能If_i、Of_i确定关联的变量Iv_i、Ov_i，根据关联变量Iv_i、Ov_i确定约束条件It_i、Ot_i，以及取值规则Ip_i、Op_i；

建立失效模式与软件空间的映射函数fs:fm→fs(sp)。

更进一步地，所述测试数据生成步骤包括：

定义测试用例为四元组Tc＝{st_i,ISv_i,OSv_i,fv_i}，其中st_i为第i个步骤，ISv_i为第i个步骤的输入变量集，OSv_i为第i个步骤的输出变量集，fv_i为输入变量集ISv_i和输出变量集OSv_i的映射函数fv:OSV→fv(ISv)；

根据失效模式Fm的失效原因m_i所产生的失效过程，确定测试步骤st_i；

根据测试步骤st_i所对应的失效原因m_i，由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i，再由软件功能If_i确定关联的输入变量Iv_i，根据输入变量Iv_i确定取值空间Il_i，然后根据取值规则Ip_i确定测试输入的具体值；

根据测试步骤st_i所对应的失效原因m_i，由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i、Of_i，再由软件功能If_i、Of_i确定关联的变量Iv_i、Ov_i，根据关联变量Iv_i、Ov_i确定约束条件It_i、Ot_i，根据约束条件确定输入变量集ISv_i和输出变量集OSv_i的映射函数fv:OSV→fv(ISv)；

根据输入变量集ISv_i和映射函数fv:OSV→fv(ISv)，确定输出变量集OSv_i的具体值，即测试预期结果；

重复执行上述步骤，直至所有软件失效模式Fm的所有失效原因m_i均已生成相应的测试用例数据为止。

更进一步地，所述可执行测试文件生成步骤包括：

定义可执行数据文件为五元组Data＝{En,IType_ij,IData_ij,OType_ij,OData_ij}，其中En为该用例所使用的环境信息，IType_ij为第i个步骤的第j个输入接口类型，IData_ij为第i个步骤的第j个的输入数据集，OType_ij为第i个步骤的第j个的输出接口类型，OData_ij为第i个步骤的第j个的输出数据集；

根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定被测软件运行过程的外部交联设备信息En；

根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输入变量集ISv_i中每一个输入Iv_ij对应到可执行文件测试输入数据接口类型IType_ij；

根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输出变量集OSv_i中每一个输出Ov_ij对应到可执行文件测试输出数据接口类型OType_ij；

根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输入变量集ISv_i中每一个输入Iv_ij对应到可执行文件测试输入数据集IData_ij，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输出变量集OSv_i中每一个输出Ov_ij对应到可执行文件测试输出数据集OData_ij；

重复执行上述步骤，直至所有测试用例均已生成相应的可执行数据文件为止。

本申请实施例提供的软件可靠性的测试数据生成方法，其根据研制阶段早期获得的软件失效模式，并分析软件的空间，确定软件的输入变量、输出变量、变量的取值空间、变量在取值空间内的取值规则和约束条件，然后将所述失效模式映射至软件空间，最后基于失效模式与软件空间的映射函数根据软件在使用时可能的输入、输出值生成测试数据。本发明利用研制阶段早期信息，从而提高测试用例暴露缺陷的能力，减少测试用例重复。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请的软件可靠性测试数据生成方法的流程图。

图2是根据本申请的软件可靠性测试数据生成方法的一个具体例子示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了本申请软件可靠性的测试数据生成方法的流程图。该软件可靠性的测试数据生成方法的流程的执行主体可以是具有一定数据处理和存储能力的任一电子设备，或者可以在电子设备上运行的应用程序。上述电子设备可以是单一电子设备，也可以是电子设备集群，也可以运行在网络系统或云处理系统中，本申请对此不做限定。下面详细介绍该流程的具体实施过程。

如图1所示，该方法包括：

软件失效模式分析步骤S101，确定软件的所有失效模式，并对每一个失效模式进行分析确定对应的控制措施。

软件空间分析步骤S102，对软件的使用方式进行分析，确定软件的输入变量、输出变量、变量的取值空间、变量在取值空间内的取值规则和约束条件。

映射步骤S103，将所述失效模式映射至所述软件空间，建立所述失效模式与软件空间的映射函数。

测试数据生成步骤S104，基于所述失效模式与软件空间的映射函数根据软件在使用时可能的输入、输出值生成测试数据。

可执行测试文件生成步骤S105：基于所述测试数据和测试环境生成可执行测试文件。

在一个实施例中，所述软件为气象雷达系统软件，下面结合气象雷达系统软件详细描述本发明的方法。

某型气象雷达系统软件主要包括：风切变探测、气象/湍流探测、真波束地形测绘、合成孔径成像、增强型真波束地形测绘、地形障碍物探测、信标、多普勒波束锐化成像、上电自检、周期自检、启动自检功能。该系统上电后进行上电自检，各部件自检结果汇集报告给上位机。上电自检完成后雷达自动进入气象探测状态。根据上位机送来的雷达工作模式控制命令设置相应的控制命令发送给各部件，设置各工作模式的波形参数，产生相应的发射激励信号、发射触发信号和控制指令。根据控制命令，控制产生发射中频信号，控制天线俯仰角度、选择波束形状并反馈天线位置。接收雷达回波原始采样数据，并和雷达控制、状态信息打包。根据不同的工作方式对数据进行相应的信号处理，并根据不同的工作方式将数据转换为相应的气象视频信号或地形视频信号，输出给上位机，在风切变状态输出风切变告警信号给告警系统。

针对该气象雷达系统软件开展基于失效模式的软件可靠性测试工作。下面将结合这些失效模式，阐述如何利用本发明提出的基于失效模式的软件可靠性测试激励生成方法进行测试数据生成。

软件失效模式分析是本发明的关键点所在，是本发明的重要发明点之一，下面对其进行详细介绍，所述软件失效模式分析步骤S101包括：

步骤S1011，确定软件中的每个软件部件或软件单元之间的功能逻辑关系，确定软件约定层次结构、初始约定层次、最低约定层次和约定层次；该步骤也称为系统定义，绘制软件功能流程图，根据软件需求说明文档，在流程图中给出软/硬件综合系统中每个软件部件或软件单元之间的功能逻辑关系；定义软件约定层次结构，明确初始约定层次、最低约定层次、约定层次。图2是绘制的气象雷达系统软件功能流程图。定义的软件约定层次结构参见表1(气象雷达软件功能层次定义)。

表1

S1012，针对每个被分析的软件单元，确定其所有可能的失效模式Fm，其中，Fm＝{m_i,e_i,c_i}，m_i为失效原因，e_i为软件失效造成的影响，c_i为第i个失效原因的控制措施；该步骤称为失效模式分析，该气象雷达系统软件的所有可能的失效模式Fm参见表2的第一列。表2是气象雷达软件可靠性分析及测试项目中的典型失效模式分析结果。

S1013，对每个软件失效模式Fm分析所有可能的原因m_i；参见表2的第二列所示，该步骤称为失效原因分析。

S1014，针对每一个可能的原因m_i分析失效模式对软和/或硬件综合系统的功能影响e_i，e_i为第i个原因m_i造成的影响；参见表2的第三列所示，该步骤称为失效影响分析。

S1015，根据每个软件失效模式的原因m_i、影响e_i，确定针对性的控制措施c_i，参见表2的第四列所示，该步骤称为控制措施分析。

其中，i为正整数。

表2

软件空间分析也是本发明的关键点所在，是本发明的重要发明点之另一，下面对其进行详细介绍，所述软件空间分析步骤S102包括：

步骤S1021，定义软件输入空间为五元组ISp＝{Iv_i,Il_i,It_i,Ip_i,If_i}，其中Iv_i为第i个输入变量，Il_i为第i个输入变量取值空间，It_i为第i个输入变量约束条件，Ip_i为第i个输入变量取值规则，If_i为第i个输入变量关联的软件功能；定义软件输出空间为五元组OSp＝{Ov_i,Ol_i,Ot_i,Op_i,Of_i}，其中Ov_i为第i个输出变量，Ol_i为第i个输出变量取值空间，Ot_i为第i个输出变量约束条件，Op_i为第i个输出变取值规则，Of_i为第i个输出变量关联的软件功能；该步骤用于定义输入输出空间作为软件空间。

步骤S1022，确定软件的输入变量Iv_i、输出变量Ov_i，并确定对应的取值空间Il_i、Ol_i；该步骤称为输入输出变量分析，典型结果详见表3第2、3列。

步骤S1023，确定输入变量Iv_i的约束条件It_i，确定输出变量Ov_i的约束条件Ot_i；该步骤称为确定变量约束条件，典型结果详见表3第4列。

步骤S1024，确定输入变量Iv_i的取值规则Ip_i，确定输出变量Ov_i的取值规则Op_i；该步骤称为确定变量取值规则，典型结果详见表3第5列。

步骤S1025，将输入变量Iv_i与软件功能If_i进行关联，输出变量Ov_i与软件功能Of_i进行关联；该步骤称为变量空间与功能对应，典型结果详见表3第6列。

步骤S1026，建立软件空间模型SP＝{ISp,OSp}，其中，i为正整数。整个表3即为一个软件空间，即气象雷达系统软件空间典型示例。

表3

失效原因与软件空间的映射关系的建立也是本发明的关键点所在，是本发明的重要发明点之另一，下面对其进行详细介绍，所述映射步骤S103包括：

步骤S1031，将失效原因m_i映射到对应功能Mf_i，将对应功能Mf_i与输入变量Iv_i关联的软件功能If_i、输出变量Ov_i关联的软件功能Of_i进行映射，统一描述为功能F_i；该步骤称为失效原因映射功能，典型结果详见表4第1-6列。

步骤S1032，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i，再由软件功能If_i确定关联的输入变量Iv_i，根据输入变量Iv_i确定取值空间Il_i；该步骤称为功能映射输入变量空间，典型结果详见表4第7列。

步骤S1033，对失效影响e_i分析所有可能的原因m_i，再由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到功软件能Of_i，再由软件功能Of_i确定关联的输出变量Ov_i，根据输出变量Ov_i确定取值空间Ol_i；该步骤称为失效影响映射输出变量空间，典型结果详见表4第8列。

步骤S1034，对控制措施c_i分析对应的失效原因m_i，再由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i、Of_i，再由软件功能If_i、Of_i确定关联的变量Iv_i、Ov_i，根据关联变量Iv_i、Ov_i确定约束条件It_i、Ot_i，以及取值规则Ip_i、Op_i；该步骤称为控制措施映射空间约束条件，典型结果详见表4第7、8列。

步骤S1035，建立失效模式与软件空间的映射函数fs:fm→fs(sp)。该步骤称为建立失效模式软件空间映射，其结果为表4(气象雷达系统软件失效模式软件空间映射典型示例)。

表4

测试用例的生成也是本发明的关键点所在，是本发明的重要发明点之另一，下面对其进行详细介绍，所述测试数据生成步骤S104包括：

步骤S1041，定义测试用例为四元组Tc＝{st_i,ISv_i,OSv_i,fv_i}，其中st_i为第i个步骤，ISv_i为第i个步骤的输入变量集，OSv_i为第i个步骤的输出变量集，fv_i为输入变量集ISv_i和输出变量集OSv_i的映射函数fv:OSV→fv(ISv)。

步骤S1042，根据失效模式Fm的失效原因m_i所产生的失效过程，确定测试步骤st_i；该步骤称为测试步骤确定，典型结果详见表5第1-3列。

步骤S1043，根据测试步骤st_i所对应的失效原因m_i，由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i，再由软件功能If_i确定关联的输入变量Iv_i，根据输入变量Iv_i确定取值空间Il_i，然后根据取值规则Ip_i确定测试输入的具体值；该步骤称为测试输入确定，典型结果详见表5第4、5列。

步骤S1044，根据测试步骤st_i所对应的失效原因m_i，由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i、Of_i，再由软件功能If_i、Of_i确定关联的变量Iv_i、Ov_i，根据关联变量Iv_i、Ov_i确定约束条件It_i、Ot_i，根据约束条件确定输入变量集ISv_i和输出变量集OSv_i的映射函数fv:OSV→fv(ISv)；该步骤称为映射关系确定，典型结果详见表5第4、6列。

步骤S1045，根据输入变量集ISv_i和映射函数fv:OSV→fv(ISv)，确定输出变量集OSv_i的具体值，即测试预期结果；该步骤称为测试预期结果确定，典型结果详见表5第7列。

重复执行上述步骤S1041至步骤S1045，直至所有软件失效模式Fm的所有失效原因m_i均已生成相应的测试用例数据为止。表5是气象雷达系统软件的典型可靠性测试用例。

表5

所述可执行测试文件生成步骤S105包括：

步骤S1051，定义可执行数据文件为五元组Data＝{En,IType_ij,IData_ij,OType_ij,OData_ij}，其中En为该用例所使用的环境信息，IType_ij为第i个步骤的第j个输入接口类型，IData_ij为第i个步骤的第j个的输入数据集，OType_ij为第i个步骤的第j个的输出接口类型，OData_ij为第i个步骤的第j个的输出数据集。

步骤S1052，根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定被测软件运行过程的外部交联设备信息En。

步骤S1053，根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输入变量集ISv_i中每一个输入Iv_ij对应到可执行文件测试输入数据接口类型IType_ij。

步骤S1054，根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输出变量集OSv_i中每一个输出Ov_ij对应到可执行文件测试输出数据接口类型OType_ij。

步骤S1055，根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输入变量集ISv_i中每一个输入Iv_ij对应到可执行文件测试输入数据集IData_ij，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输出变量集OSv_i中每一个输出Ov_ij对应到可执行文件测试输出数据集OData_ij。

重复执行上述步骤S1051至步骤S1055，直至所有测试用例均已生成相应的可执行数据文件为止。下面的代码是生成的一个测试用例均已生成相应的可执行数据文件，其可以用于自动的被执行软件测试。

需要说明的是，本发明中为了描述的方便，上述符号i、j均为正整数，其在不同的步骤中的数值大小可能不同，也可能相同，当然，上述i，j也可以被其他字母替代如k、l、m、n、p、q等等，其仅仅是表示一个参数，本领域技术人员都可以理解的。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，该方法包括：

S1、软件失效模式分析：确定软件的所有失效模式，并对每一个失效模式进行分析确定对应的控制措施；

S2、软件空间分析：对软件的使用方式进行分析，确定软件的输入变量、输出变量、变量的取值空间、变量在取值空间内的取值规则和约束条件；

S3、映射步骤：将所述失效模式映射至所述软件空间，建立所述失效模式与软件空间的映射函数；

S4、生成测试数据：基于所述失效模式与软件空间的映射函数根据软件在使用时可能的输入、输出值生成测试数据。

2.根据权利要求1所述的软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

S5、生成可执行测试文件：基于所述测试数据和测试环境生成可执行测试文件。

3.根据权利要求2所述的软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，

步骤S1具体包括：

S11、确定软件中的每个软件部件或软件单元之间的功能逻辑关系，确定软件约定层次结构、初始约定层次、最低约定层次和约定层次；

S12、针对每个被分析的软件单元，确定其所有可能的失效模式Fm，其中，Fm＝{m_i,e_i,c_i}，m_i为失效原因，e_i为软件失效造成的影响，c_i为第i个失效原因的控制措施；

S13、对每个软件失效模式Fm分析所有可能的原因m_i；

S14、针对每一个可能的原因m_i分析失效模式对软和/或硬件综合系统的功能影响e_i，e_i为第i个原因m_i造成的影响；

S15、根据每个软件失效模式的原因m_i、影响e_i，确定针对性的控制措施c_i，其中，i为正整数。

4.根据权利要求3所述的软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

S21、定义软件输入空间为五元组ISp＝{Iv_i,Il_i,It_i,Ip_i,If_i}，其中Iv_i为第i个输入变量，Il_i为第i个输入变量取值空间，It_i为第i个输入变量约束条件，Ip_i为第i个输入变量取值规则，If_i为第i个输入变量关联的软件功能；定义软件输出空间为五元组OSp＝{Ov_i,Ol_i,Ot_i,Op_i,Of_i}，其中Ov_i为第i个输出变量，Ol_i为第i个输出变量取值空间，Ot_i为第i个输出变量约束条件，Op_i为第i个输出变量取值规则，Of_i为第i个输出变量关联的软件功能；

S22、确定软件的输入变量Iv_i、输出变量Ov_i，并确定对应的取值空间Il_i、Ol_i；

S23、确定输入变量Iv_i的约束条件It_i，确定输出变量Ov_i的约束条件Ot_i；

S24、确定输入变量Iv_i的取值规则Ip_i，确定输出变量Ov_i的取值规则Op_i；

S25、将输入变量Iv_i与软件功能If_i进行关联，输出变量Ov_i与软件功能Of_i进行关联；

S26、建立软件空间模型SP＝{ISp,OSp}，其中，i为正整数。

5.根据权利要求4的软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

S31、将失效原因m_i映射到对应功能Mf_i，将对应功能Mf_i与输入变量Iv_i关联的软件功能If_i、输出变量Ov_i关联的软件功能Of_i进行映射，统一描述为功能F_i；

S32、将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i，再由软件功能If_i确定关联的输入变量Iv_i，根据输入变量Iv_i确定取值空间Il_i；

S33、对失效影响e_i分析所有可能的原因m_i，再由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到功软件能Of_i，再由软件功能Of_i确定关联的输出变量Ov_i，根据输出变量Ov_i确定取值空间Ol_i；

S34、对控制措施c_i分析对应的失效原因m_i，再由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i、Of_i，再由软件功能If_i、Of_i确定关联的变量Iv_i、Ov_i，根据关联变量Iv_i、Ov_i确定约束条件It_i、Ot_i，以及取值规则Ip_i、Op_i；

S35、建立失效模式与软件空间的映射函数fs:fm→fs(sp)。

6.根据权利要求5的软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S41、定义测试用例为四元组Tc＝{st_i,ISv_i,OSv_i,fv_i}，其中st_i为第i个步骤，ISv_i为第i个步骤的输入变量集，OSv_i为第i个步骤的输出变量集，fv_i为输入变量集ISv_i和输出变量集OSv_i的映射函数fv:OSV→fv(ISv)；

S42、根据失效模式Fm的失效原因m_i所产生的失效过程，确定测试步骤st_i；

S43、根据测试步骤st_i所对应的失效原因m_i，由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i，再由软件功能If_i确定关联的输入变量Iv_i，根据输入变量Iv_i确定取值空间Il_i，然后根据取值规则Ip_i确定测试输入的具体值；

S44、根据测试步骤st_i所对应的失效原因m_i，由m_i映射到对应功能F_i，将功能F_i根据映射关系对应到软件功能If_i、Of_i，再由软件功能If_i、Of_i确定关联的变量Iv_i、Ov_i，根据关联变量Iv_i、Ov_i确定约束条件It_i、Ot_i，根据约束条件确定输入变量集ISv_i和输出变量集OSv_i的映射函数fv:OSV→fv(ISv)；

S45、根据输入变量集ISv_i和映射函数fv:OSV→fv(ISv)，确定输出变量集OSv_i的具体值，即测试预期结果；

S46、重复执行上述步骤，直至所有软件失效模式Fm的所有失效原因m_i均已生成相应的测试用例数据为止。

7.根据权利要求6的软件可靠性的测试数据生成方法，其特征在于，步骤S5具体包括：

S51、定义可执行数据文件为五元组Data＝{En,IType_ij,IData_ij,OType_ij,OData_ij}，其中En为该用例所使用的环境信息，IType_ij为第i个步骤的第j个输入接口类型，IData_ij为第i个步骤的第j个的输入数据集，OType_ij为第i个步骤的第j个的输出接口类型，OData_ij为第i个步骤的第j个的输出数据集；

S52、根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定被测软件运行过程的外部交联设备信息En；

S53、根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输入变量集ISv_i中每一个输入Iv_ij对应到可执行文件测试输入数据接口类型IType_ij；

S54、根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输出变量集OSv_i中每一个输出Ov_ij对应到可执行文件测试输出数据接口类型OType_ij；

S55、根据软件外部输入输出接口控制文件(ICD)，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输入变量集ISv_i中每一个输入Iv_ij对应到可执行文件测试输入数据集IData_ij，确定测试用例Tc测试步骤st_i的输出变量集OSv_i中每一个输出Ov_ij对应到可执行文件测试输出数据集OData_ij；

S56、重复执行上述步骤，直至所有测试用例均已生成相应的可执行数据文件为止。