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Linux操作系统可测试性和实践
李占岭,马丽洁
(内蒙古电子信息职业技术学院,内蒙古呼和浩特010070)
[摘 要]Linux作为一个多任务、多用户的操作系统,以其良好的稳定性、高效性和灵活性赢得了广大用户,并迅速发展成为操作系统的主流,因此,国内外多数高等学校,尤其高职院校计算机及相关专业已将Linux操作系统作为专业课程列入教学计划中.如何测试学生掌握Linux操作系统的基本操作、系统管理、服务器配置的水平,已成为Linux操作系统课程考试改革的关键.文章利用Linux操作系统的可测试性,研究开发Shell程序,实践完成Linux操作可测试脚本,即科学高效的Linux评分系统.
[关键词]Linux操作系统；可测试性；Shell脚本；评分系统
[DOI]1013939/jcnkizgsc201623255
1前言
软件的可测试性原指软件在一定的时间和成本前提下,进行测试设计、测试执行的能力.Linux操作系统作为一个系统软件,具有优良的可测试性,本文扩展Linux操作系统可测试特性,泛指Linux操作系统用户的操作是可测试的,这样可以检测用户对Linux的操作是否正确,从而可以应用于考察Linux操作技能的评分系统中.
该课程旨在考察学生掌握Linux操作系统的应用能力,具体包括Linux操作系统的基本操作、系统管理、服务器配置三个方面,该课程考核方式为上机操作更合理,而上机操作的评分除了人工之外,就急需一套科学、规范的评分系统.
Shell是Linux操作系统人机交互的原生界面,Shell命令能够控制整个Linux操作系统的动作,Shell脚本就是将Shell命令按照某种逻辑关系组合在一个程序中,用于结合现有的程序完成小型的、特定的工作,常用于批处理的系统管理中,Shell脚本也可以和许多外部命令行工具结合起来完成信息查询、简化文本处理、调度任务运行时间、生成报表以及发送邮件之类的工作.因此,如果Shell脚本程序有价值,我们就可以用作黑盒测试.
2Linux操作可测试脚本研究
高校“Linux操作系统”课程旨在掌握Linux的功能、应用、架构等内容,具体包括Linux操作系统的基本操作、系统管理、服务器配置三个方面,下面分别对三部分知识点及使用的测试脚本进行介绍.
21基本操作
这部分主要测试学生的基本命令,文件、目录的操作命令,VIM编辑器的使用和设置,文件的输入输出重定向、管道等复杂应用以及文件的压缩、备份等.
对文件操作命令测试主要使用的测试脚本是if语句以及 [-f*/*txt].首先来进行判断文件的存在,从而使用grep命令来查找对文件的编辑内容；对目录的操作会首先使用if cd */* >/dev/null 2&>1来进行判断目录的存在,再使用字符串判断等于或cmp命令来验证目录中符合要求的文件；在VIM编辑器设置时需在配置文件中查找其配置内容是否与要求相符,这部分还可以根据需要建立符合要求的文件来与学生生成文件进行比较判断,会频繁用到1>,2>,&>正确、错误、全部输出重定向的处理.
22系统管理
这部分主要测试学生对系统的管理,创建用户、组；文件、目录的权限、拥有者设置；系统分区、磁盘空间信息；管理员定期自动调度任务设置以及Shell脚本管理.
对用户和组的管理主要通过读取配置文件/etc/passwd和/etc/groupgrep来进行考察判断,其中会涉及正则表达式的特殊字符^或＄,来准确定位记录；文件或目录的权限可通过 find *-name *-perm *** > ～/temp 2>/dev/null以及输入重定向read string < ～/temp及if [ ＄string]完成权限判断；在进行系统分区和磁盘空间信息的查看时通过ls –l ～* |tr –s “ “|cut –d “ “ –f 5 > ～/temp 2>/dev/null来提取出磁盘或分区的信息；管理员所设置的定期自动调度任务需要在/var/spool/cron/root目录中查找并测试；对Shell脚本的测试使用墨盒测试,使用特征数据验证结果.
23服务器配置
这部分测试学生对典型的SSH、NFS、YUM、FTP、Samba、Apache、DNS等服务的应用和配置能力.
这些服务的开机自启动设置须通过if [-e /etc/rc5d/S*]来判断,而服务的架构正是通过服务的应用脚来达到反测试的效果,例如NFS服务,将通过umount /mnt 2>/dev/null;mount –t nfs 1921680＄*:emb mnt 2>/dev/null 来验证emb目录的共享；FTP服务,将通过lftp 1921680＄*|cd put|put file 2>/dev/null来将file文件上传到服务器的put目录来验证匿名用户可上传；Apache服务可通过fixfox 1921680＄*来查看服务器的主页等.
3Linux操作可测试脚本的实践
Linux操作可测试脚本即评分系统,需要组建局域网络环境,将在一台RHEL65做服务器,简称Server(1921680254,域名serverexamplecom),我们要做的主要配置也是在Server上完成的.
Server上需要做的服务有：
(1)使用FTP共享光盘中的rpm包作为YUM源.
(2)DNS服务,用于解析考试机,即工作站,简称station机(1921680*,域名station*examplecom)以及Apache.
(3)NIS服务器+NFS,共享特定用户家目录.
下面我们分别介绍这些服务的实现.
31使用FTP搭建YUM源
首先要将共享光盘挂载到Server服务器上：mount /dev/cdrom /media,安装FTP服务到Server中rpm-ivh /media/Server/vtpdrpm,并开启vtpd服务service vtpd start以及chkconfig vtpd on设置开机自启动；然后将光盘资料复制到Server上的FTP默认目录/var/ftp中cp-a /media/* /var/ftp/pub/中；最后定位yum源 rpm-ivh /var/ftp/pub/Server/createrepo-044-2fc6noarchrpm|createrepo.至此,Server上的工作暂时告一段落,可以去station机上测试：首先配置网络环境1921680*,网关DNS设为1921680254,与服务器同属examplecom域,网络测试ping通过后,建立yum配置文件 vim /etc/yumreposd/Serverrepo,内容如下：
[Server]
name等于Server
baseurl等于file://mnt/Server
enabled等于1
gpgcheck等于0
保存退出后yum clean all|yum list 进行测试,至此,Server上的yum服务端配置完毕.
32搭建DNS服务
首先在服务器上安装bind软件包rpm-ivh bind,并配置vim /etc/namedconf建立正向和反向解析域和文件zone "examplecom" { type master;file "examplecomzone";};zone "192168in-addrarpa" { type master; file "192168zone";};保存退出.然后分别设置正向和反向解析文件,格式如下：
station*INA1921680*
0*INPTRstation*examplecom
保存退出,启动DNS服务.同时可以去station机上测试 nslookup,显示出主机名、IP、域名之间的对应,则设置成功.
33NIS服务器+NFS
首先在Server上安装NIS服务器软件包 rpm-ivh ypserv-219-3i386rpm,并检查服务器是否已安装portmap、ypbind、yp-tools服务rpm-qa|grep portmap；rpm-qa|grep ^yp；建立NIS域名vim /etc/sysconfig/network,在该配置文件中增加一条NISDOMAIN等于Centcom,启动ypserv服务service ypserv start；nisdomainname命令查看是否生效；然后编辑配置文件 vim /etc/ypservconf,增加记录如下：
127001/255000:*:*:none
19216800/25525500:*:*:none
此记录允许本地主机对NIS服务访问.接下来创建NIS登录用户useradd niSUSEr3(家目录设置为/rhome/nisuser1)|passwd RedHat,并创建NIS数据库通过/usr/lib/yp/ypinit-m来建立主数据库-s:建立辅助数据库,按ctrl+D,Y确认后就可建立数据库文件./usr/lib/yp/ypinit –m,然后重启ypserver服务.其次配置NFS共享nis用户的家目录vim /etc/exports,增加记录/rhome/niSUSEr319216800/16(rw)重启NFS服务.最后,通过配置客户端来验证setup进入配置界面,选择“认证配置”,勾选上NIS,下一步,输入nis账号所在域,设置centcom,还有服务器地址1921680254.退出后yptest测试,成功后会显示nis用户信息；之后配置客户端autofs,以便挂载nis用户家目录vim /etc/automaster,增加/rhome /etc/automisc；vim /etc/automisc增加如下记录：
niSUSEr3-fstype等于nfs,rw1921680254:/rhome/nisuser3
保存后service autofs restart启动服务,验证通过,至此,NIS服务器配置成功.
这样,我们的服务器基本配置完毕,Linux可测试的评分系统环境就搭建起来了.
Shell脚本语言是解释型的,这类程序的执行,是由解释器读入程序代码,并将其转换成内部的形式,再执行.而解释器本身就是一般的编译型程序.使用脚本语言的好处在于它们多数运行在比编译型语言还高的层级,能够轻易处理文件与目录之类的对象.而Shell就是一个典型的脚本编译语言.Shell是各UNIX系统之间通用的功能,并且经过了POSIX的标准化,可以应用到很多系统上.因此,使用Shell脚本完成Linux操作测试评分系统是科学有效的方法.
[作者简介]李占岭(1976—),男,硕士学位,副教授.研究方向：嵌入式系统软件开发；马丽洁(1976—),女,硕士学位,副教授,高级工程师.研究方向：嵌入式系统开发.
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