Разработка системы автоматического контроля мобильных устройств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат технических наук Уваров, Максим Викторович

• Уваров, Максим Викторович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Уваров, Максим Викторович

Введение

Глава1: Анализ существующих систем и стандартов тестирования мобильных устройств

1.1 Виды тестируемых устройств.

1.2 Анализ специфики разработки программных средств.

1.3 Понятие качества программного средства.

1.4 Общие характеристики качества программных средств

1.5 Стандарты, регламентирующие требования к мобильным устройствам.

1.6 Обзор существующих операционных систем для мобильных устройств.

1.7 Разработка требований к системам производящих автоматическое тестирование

1.8 Выводы.

Глава 2: Разработка системы автоматического контроля мобильных устройств

2.1 Система автоматического контроля.

2.2 Загрузка устройств.

2.2.1 Использование общей файловой системы NFS

2.2.2 Загрузка устройств по DHCP.

2.2.3 Использование tffcp.

2.3 Подбор кластерной системы.

2.4 Связывание каналов.

2.5 Выводы.

ГлаваЗ: Решение задач оптимизации тестирования

3.1 Задача1 о минимизации времени тестирования.

3.1.1 Анализ эффективных алгоритмов нахождения кратчайших путей.

3.1.2 Сравнения скорости алгоритмов.

3.2 Задача2 о минимизации времени на подготовительный этап тестирования.

3.3 Вероятностные характеристики тестирующей системы

3.4 Выводы.

Глава 4: Разработка требований и алгоритмов программного обеспечения.

4.1 Требования к программному обеспечению.

4.2 Функциональная схема программы проверки драйверов ввода-вывода.

4.3 Использование базы данных

4.4 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка системы автоматического контроля мобильных устройств»

Развитие наукоемких технологий на современном этапе в значительной мере определяется прогрессом в области компьютерных средств, программных систем и информационных технологий. В последнее время становятся очень популярными мобильные устройства, которые представляют из себя сложные электронно-программные приборы. Разработка таких устройств занимает существенное время и больших человеческих ресурсов. Для нахождения ошибок в проектировании таких устройств или в реализованном программном обеспечении производят тестирование отдельных частей этих устройств. Поскольку в последнее время сложность данных устройств увеличивается, то полный цикл тестирования занимает очень длительное время. С целью сократить это время, разрабатывают системы автоматического контроля, обеспечивающие тестирование в автоматическом режиме.

В настоящее время к мобильным устройствам предъявляется ряд достаточно жестких требований. Эти требования обусловлены как сложностью самих продуктов, так и возрастающими практическими потребностями по размерности и сложности решаемых задач. При этом такая характеристика качества устройств, как временная эффективность, является одной из определяющих.

Очень актуальным является вопрос посвященный решению комплекса задач, направленных на разработку и повышение эффективности системы автоматического контроля мобильных устройств, производящей тестирование мобильных устройств. В работе произведен анализ уже существующих систем для тестирования, который показывает, что недостатки этих систем в том, что в них отсутствует оптимизационная часть, позволяющая выполнять оптимальным образом нагруженные тесты. В данной работе разработан ряд алгоритмов позволяющий существенно сократить время тестирования.

Анализ литературы, посвященной тестированию программного обеспечения[56-61] и реализуемых систем автоматического контроля [6971] а так-же существующих видов и стандартов на проверку и разработку мобильных устройств, показывают, что необходимость проведения работ в данной области обусловлена, в первую очередь отсутствием соответствующего математического и программного обеспечения, способного успешно решать следующие задачи:

• построения эффективного метода тестирования мобильных устройств;

• разработки и апробации способов тестирования;

• сокращения времени путем автоматизации процесса тестирования;

• оптимизации процесса тестирования;

• обработки и анализа результатов тестирования.

Целыо диссертационной работы является сокращение времени тестирования мобильных устройств за счет разработки математического и программного аппарата. Для достижения поставленных целей необходимо решить задачи:

• проанализировать существующие системы и стандарты на тестирование мобильных устройств;

• разработать требования к системам производящих автоматическое тестирование;

• разработать систему автоматического контроля (обосновать принципы и методы построения, используемых технологий);

• решить задачи оптимизирования тестирования (задача о минимизации времени тестирования, минимизация времени на подготовительный этап тестирования);

• проанализировать вероятностные характеристик тестирующей системы;

• разработать требования к программному обеспечению для тестирования мобильных устройств.

В диссертационной работе использованы методы и технологии компьютерной техники, электроники, теории графов, методы оптимизации, элементы теории массового обслуживания. Приведен и реализован метод автоматического тестирования. При программной реализации предлагаемых методов и алгоритмов использованы технологии объектного, структурного и модульного программирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработаны основные требования к системам, производящим автоматическое тестирование мобильных устройств;

• создана система автоматического контроля эффективного тестирования мобильных устройств;

• разработана методика проверки, оценки результатов и принятия решения об эффективности результатов проверки;

• разработано программное обеспечение, позволяющее производить автоматизированную проверку аппаратно-программных частей различных типов устройств.

• решены основные проблемные задачи тестирования мобильных устройств: задачи о минимизации времени тестирования, минимизации времени на подготовительный этап тестирования;

• предложен метод вычисления вероятностных характеристик тестирующей системы, который позволяет выносить суждение о избыточности или недостаточности тестирования, делать прогнозы с определенной вероятностью достоверности.

Работа затрагивает анализ существующих разработок в данной области и анализ существующих стандартов. Для оптимизационных решений используются кластерные технологии миграции процессов. Определен способ подключения устройств к САК. Загрузка, процесс тестирования и процесс предоставления результатов. Устранены ограничения присутствующие в существующий системах автоконтроля.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Уваров, Максим Викторович

4.4. Выводы

В главе рассмотрена разработка тестирующих программ для тестирования драйверов устройств. Использованы такие технологии как XML-RPC

Тестирование драйверов ввода-вывода сделано таким образом, что и MySQL. в качестве хост компьютера может быть любой компьютер или другое устройства. Обязательным условием является лишь наличие интерпретатора python на данном компьютере. Тем самым обеспечивается универсальность и гибкость выполнения программы Использование базы данных позволяет увеличить скорость обнаружения ошибки и обратить внимание на наиболее проблемные тесты. .

Заключение

Разработанная в данной работе система автоматического контроля позволяет производить тестирование мобильных устройств. В работе рассмотрены основные аналоги данной системы, такие как LTP, TAHI и OpenPosix. Произведенные в процессе работы исследования показывают, что разработанная система имеет ряд преимуществ перед ними. Это прежде всего большая степень автоматизации и оптимизация времени тестирования и времени необходимого на подготовительный этап тестирования. Разработанная САК позволяет сократить материальные затраты на тестирование путем сокращения самого времени тестирования.

В процессе исследования получены основные научные результаты:

• исследованы существующие способы тестирования мобильных устройств и разработанны требования к системам, производящим автоматическое тестирование;

• создана система автоматического контроля направленная на эффективное тестирование мобильных устройств;

• разработана методика проверки, оценки результатов и принятия решения об эффективности результатов проверки;

• построена модель тестирующей системы с повешенной производительностью; создано программное обеспечение, позволяющее производить автоматизированную проверку аппаратно-программных частей различных типов устройств устройств. решены основные проблемные задачи тестирования мобильных устройств: задачи о минимизации времени тестирования; предложено использование кластерных технологий для увеличения производительности тестирующей системы ( разработаны требования к программному обеспечению, коммутатору и каналам связи); предложен метод вычисления вероятностных характеристик тестирующей системы, который позволяет выносить суждение о избыточности или недостаточности тестирования, делать прогнозы с определенной вероятностью достоверности. разработаны требования к программному обеспечению тестирования мобильных устройств, которое позволяет: рассчитывать в процессе тестирования, используя методы теории графов, оптимальную последовательность тестирования, с целыо минимизировать время нахождения ошибки; производить тестирование в автоматическом и полу автоматическом режиме; анализировать результаты тестирования используя информацию из базы данных SQL;

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, разработанных в диссертации, подтверждена результатами их практического использования (см. приложения).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Уваров, Максим Викторович, 2006 год

1. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и трудно решаемые задачи. М.: Мир, 1982.

2. Thomas Н. Carmen, Charles Е. Leiserson, Ronald L. Rivest, Introduction to Algorithms, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts London, England. McGraw-Hill Book Company, New York St. Louis, San Francisco Montreal Toronto, 1990

3. Липаев В.В. Методы обеспечения качества крупномасштабных программных средств. М.:СИНТЕГ, 2003.- 520 с.:ил.(Серия "Управление качеством").

4. Целигцев B.C. Алгоритмическое проектирование и оценивание систем на основе аналогово моделирования // Автореферат дисс. . кандидата технических наук. -М, 2003. 20с.

5. М.В. Ульянов. Классификации и методы сравнительного анализа вычислительных алгоритмов. М.:Издательство физико-математической литературы, 2004.

6. Е.А. Жоголев. Введение в технологию программирования (конспект лекций). М.: "ДИАЛОГ-МГУ 1994.

7. М. Зелковец, А. Шоу, Дж. Гэннон. Принципы разработки программного обеспечения. М.: Мир, 1982. - С. 11.

8. К. Зиглер. Методы проектирования программных систем. М.: Мир, 1985. - С. 15-23.

9. Дж. Фокс. Программное обеспечение и его разработка. М.: Мир, 1985. - С. 53-67, 125-130.

10. Калянов Г. Н. Консалтинг при автоматизации предприятий. Подходы, методы, средства. М.: СИНТЕГ. 1997.

11. В.Н. Касьянов, В.А. Евстигнеев. Графы в программировании: обработка, визуализация и применение. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

12. Роман Сузи, Python- СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

13. Крис Касперски, Неизвестная уязвимость функции printf. журнал Открытые системы.24. www.openmosix.sourceforge.net Официальный сайт кластера openMosix.

14. S. Alexander, DHCP Options and BOOTP Vendor Extensions, RFC-2132, March 1997

15. Reynolds, J., "BOOTP Vendor Information Extensions RFC-1497, USC/Information Sciences Institute, August 1993.

16. Morgan, R., "Dynamic IP-адрес Assignment for Ethernet Attached Hosts Work in Progress.

17. Mockapetris, P., "Domain Names Concepts and Facilities STD 13, RFC-1034, USC/Information Sciences Institute, November 1987.

18. Mockapetris, P., "Domain Names Implementation and Specification STD 13, RFC-1035, USC/Information Sciences Institute, November 1987.

19. Wimer, W., "Clarifications and Extensions for the Bootstrap Protocol RFC-1542, Carnegie Mellon University, October 1993.

20. Отладка приложений в операционной систему LINUX с помощью Linux Trace Toolkit. М.В. Уваров.

21. Проверка VST на уствройствах с операционной системой Linux. М. В. Уваров, Межвузовский сборник научных трудов «ПРИБОРОСТРОЕНИЕ», с 104-111, 2004г.

22. Оценка и анализ рисков тестирования. М. В. Уваров, Межвузовский сборник научных трудов «ПРИБОРОСТРОЕНИЕ», с 182-189, 2004г.

23. Инструменты необходимые для тестирования linux. М.В. Уваров, http://software-testing.ru/lib/uvarov/linuxtestingtools.htm

24. Реализация алгоритмов теории графов на С, М.В. Уваров, XIV международный научно-технический семинар «Современные технологии в задачах автоматики, управления и обработки информации», Алушта, с 265, 2005г.

25. Di Battista G., Tamassia R., Incremental planarity testing. Proc. 30th Annu. IEEE Sympos. Found. Comput. Sci. 1989.

26. Garey M.R., Johnson D.S. Computers and Intractability: A Guide to the theory of NP-Completeness. New York, NY, 1979. - (есть перевод Гэри M., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. - М.:Мир, 1982).

27. Tutte W.T. How to draw a graph. Proc. London Math. Soc. 1960. - Vol. 10, N 3. - P.304 - 320

28. Alfred V. Aho, John E. Hopcroft, and Jeffrey D. Ullman. Data Structures and Algorithms. Addison-Wesley, 1983.

29. Ravinda K. Ahuja, Kurt Mehlhorn, James B. Orlin, and Robert E. Tarjan. Faster algorithms for the shortest path problem. Technical Report 193, MIT Operations Research Center, 1988

30. Selim G. Akl. The Design and Analysis of Parallel Algorithms. Prentice-Hall, 1989.

31. A. J. Atrubin. A one-dimensional real-time interative multiplier. IEEE Transactions on Electronic Computers, EC-14(l):394-399, 1965.

32. Sara Baase. Computer Algorithms: Introduction to Design and Analysis. Addison-Wesley, second edition, 1988.

33. Eric Bach. Private communication, 1989.

34. Eric Bach. Number-theoretic algorithms. In Annual Review if Computer Science, volume 4, pages 119-172. Annual Reviews, Inc., 1990.

35. Richard Bellman. Dynamic Programming. Princeton University Press, 1957.

36. Joseph J.F. Cavanagh. Digital Computer Arithmetic. McGraw-Hill, 1984.

37. E.W. Dijkstra. A note on two problems in connexion with graphs. Numerische Mathematik, 1959.

38. Shimon Even. Graph Algorithms. Computer Science Press, 1979.

39. Robert W. Floyd. Algorithm 97 (SHORTEST PATH). Communications of the ACM, 1962

40. Robert W.Floyd. Algorithm 245 (TREESORT). Communications of the ACM, 1964.

41. Кнут. Д., Искусство программирования для ЭВМ. Т.1.: Основные алгоритмы. М.: Мир, 1976

42. Кнут. Д., Искусство программирования для ЭВМ. Т.2.: Получисленные алгоритмы. М.: Мир, 1977

43. Кнут. Д., Искусство программирования для ЭВМ. Т.З.: Сортировка и поиск. М.: Мир, 1978

44. Бейзер, Тестирование черного ящика: Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем, Питер, 2004

45. Дастин, Рэшка, Пол,Автоматизированное тестирование программного обеспечения: Внедрение, управление и эксплуатация, Лори, 2003

46. Калбертсон, Браун, Кобб, Быстрое тестирование, Вильяме, 2002

47. Винниченко, Автоматизация процессов тестирования, Питер, 2005

48. Тамре, Введение в тестирование программного обеспечения, Вильяме 2003

49. Макгрегор, Сайке, Тестирование объектно-ориентированного программного обеспечения. Практическое пособие, ДиаСофт, 2002.

50. Акимов, Дискретная математика: логика, группы, графы, Лаборатория Базовых Знаний, 2001

51. Галкина В. А. Гелиос АРВ, Дискретная математика: комбинаторная оптимизация на графах

52. Брукс, Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы, Символ-Плюс, 2001

53. Таненбаум, Современные операционные системы (2-е издание), Питер, 2002

54. Вахалия, UNIX из нутри, Питер, 2003

55. Таненбаум, Ван Стеен, Распределенные системы. Принципы и парадигмы, Питер, 2003

56. Дорф, Бишоп, Современные системы управления, Лаборатория Базовых Знаний, 2002

57. TAHI, http://www.tahi.org/70. openposix, http://posixtestsuite.sourceforge.net

58. LTP (Linux Test Project), http://ltp.sourceforge.net

59. Юрий Борисов, Виталий Кашкаров, Сергей Сорокин, НТЦ "Модуль Москва, Нейросетевые методы обработки информации и средства их программно-аппаратной поддержки http://www.osp.ru/os/1997/04/38.htm

60. Яфраков М.Ф., Корчагина Л.И. Особенности комплексного подхода к нейрокомпьютингу. Известия вузов. Приборостроение. 1997.

61. Hebb D.O. The organization of behavior. New York. 1949.

62. Брукс, Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы, Символ-Плюс, 2001.

63. Немет, Снайдер, Сибасс, Хейи, UNIX: руководство системного администратора. Для профессионалов, Питер, 2003.

64. Жарков, Shareware: профессиональная разработка и продвижение программ, BHV-СПб, 2003.

65. Осовский, Нейронные сети для обработки информации, Финансы и статистика, 2002

66. Фаулер, Бек, Брант, Роберте, Апдайк Рефакторинг: улучшение существующего кода, Символ-Плюс, 2002

67. Керниган, Пайк, Unix. Программное окружение, Символ-Плюс, 2003.

68. Аллен, Типичные ошибки проектирования, Питер, 2003

69. Мусумеси, Лукидес, Настройка производительности UNIX-систем, 2-е издание, Символ-Плюс, 2004

70. Макконнелл, Совершенный код: Практическое руководство по разработке программного обеспечения, Питер, 2005

71. Солдатов А. В, МЕТОД СОЗДАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЕ, статья МГТУ "(Панкин Россия, Москва

72. Калянов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг при автоматизации бизнес-процессов. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 320 е., ил.

73. Головина Е.Ю. Технология создания корпоративных информационныхсистем с использованием интеллектуальных методов. М.: Янус - К, 2002. - 107 е., ил

74. ГОСТ Р ИСО 9000:2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь

75. Терри Кватрани, Грейди Буч. Rational Rose и UML. Визуальное моделирование. Издательство ДМК Пресс. Москва, 2001

76. Вендров A.M. Проектирование программного обеспечения. Москва, 2000 г

77. Александр Новичков. Эффективная разработка программного обеспечения с использованием технологий и инструментов компании RATIONAL.

78. А.Чернобаев, Алгоритмы решения некоторых теоретико-графовых задач

79. Зыков А.А. Теория конечных графов. Новосибирск: Наука, 1969.

80. Харари Ф. Теория графов. М.: Мир, 1973.

81. Ловас Л., Пламмер М. Прикладные задачи теории графов. Теория па-росочетаний в математике, физике, химии. М.: Мир, 1998.

82. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978.

83. Тимофей Струнков, Что такое генетические алгоритмы, Тимофей Струнков, PC Week RE, 19/99

84. В.П. Климанов, М.В. Сутягин, В.А. Быстрикова, Кластеризация вычислительных систем и вопросы их катастрофоустойчивости, МГТУ «Станкин»

85. Сутягин М.В. Анализ катастрофоустойчивости кластерных вычислительных систем, МГТУ «Станкин»

86. Болтянский В. , Плоские графы, журнал Квант, 1981.

87. Харари Ф. Теория графов. М.: Мир. 1973. 336 с.

88. Лавров И.А., Максимова Л.Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов. 1995.

89. Стенли Р. Перечислительная комбинаторика. 1990.

90. Сачков В.Н. Введение в комбинаторные методы дискретной математики. 1982.

91. Айгнер М. Комбинаторная теория. 1982.

92. Мальцев А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции. 1986.

93. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и трудно решаемые задачи. 1982.

94. Болтянский В. Топология графов, журнал квант N6, 1981.

95. Уваров М.В. Вероятностные характеристики систем тестирования мобильных устройств (Уточнить публикацию)

96. Уваров М.В. Системы автоматической проверки мобильных устройств. (Уточнить публикацию)