嵌入式軟件測試方法(精)

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦嵌入式軟件測試方法(精)1、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展和科技的長進(jìn),信息技術(shù)的進(jìn)展使人類進(jìn)入數(shù)字時(shí)代,而陪同著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)展起來的嵌入式技術(shù)得到了巨大的進(jìn)展,轉(zhuǎn)變了人們的日常。隨著對嵌入式產(chǎn)品對各方面的要求越來越高,對嵌入式產(chǎn)品的性能有著打算性影響的嵌入式軟件的測試顯得尤為重要。

嵌入式的目的是保證軟件滿足需求規(guī)格說明,與非嵌入式軟件的測試目的是一樣的。系統(tǒng)失效是系統(tǒng)沒有滿足—個(gè)或多個(gè)正式需求規(guī)范中所要求的需求項(xiàng),嵌入式軟件有其特別的失效判定準(zhǔn)則。

而且嵌入式軟件對牢靠性的要求比較高。平安性的缺陷往往會導(dǎo)致災(zāi)害性的后果,即使是非平安性系統(tǒng),因?yàn)榇笈可a(chǎn)也會導(dǎo)致嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)損失。這就要求對嵌入式系統(tǒng),包括嵌入式軟件、嵌入式硬件舉行嚴(yán)格的測試、確認(rèn)和驗(yàn)證。

普通來說,軟件測試有7個(gè)基本階段,即單元或模塊測試、集成測試、外部、回歸測試、統(tǒng)測試、驗(yàn)收測試、安裝測試。嵌入式軟件測試在4個(gè)階段上舉行,即模塊測試、集成測試、系統(tǒng)測試、硬件/軟件集成測試。前3個(gè)階段適用于任何軟件的測試,硬件/軟件集成測試階段是嵌入式軟件所特有的,目的是驗(yàn)證嵌入式軟件與其所控制的硬件設(shè)備能否正確地交互。

2、嵌入式軟件測試環(huán)境

嵌入式軟件測試的測試環(huán)境主要有兩種:

1目標(biāo)環(huán)境測試:基于目標(biāo)的測試測試全面有效,但是消耗較多的經(jīng)費(fèi)和時(shí)光。

2宿主環(huán)境測試:基于宿主的測試代價(jià)較小,但是有些對環(huán)境要求高的功能和性能宿主機(jī)無法模擬,測試無法實(shí)現(xiàn)。

目前的趨勢是把更多的測試轉(zhuǎn)移到宿主環(huán)境中舉行,把宿主環(huán)境測試無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜和獨(dú)特功能放在目標(biāo)環(huán)境測試。我們的重點(diǎn)是基于宿主環(huán)境的測試,基

于目標(biāo)環(huán)境的測試作為補(bǔ)充。

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在兩個(gè)環(huán)境中可以浮現(xiàn)不同的軟件缺陷,重要的是目標(biāo)環(huán)境和宿主環(huán)境的測試內(nèi)容有所挑選。在宿主環(huán)境中,可以舉行規(guī)律或界面的測試、以及與硬件無關(guān)的測試。在模擬或宿主環(huán)境中的測試消耗時(shí)光通常相對較少,用調(diào)試工具可以更快地完成調(diào)試和測試任務(wù)。而與定時(shí)問題有關(guān)的、中斷測試、硬件接口測試只能在目標(biāo)環(huán)境中舉行。在軟件測試周期中,基于目標(biāo)的測

試是在較晚的“硬件/軟件集成測試”階段開頭的,假如不更早地在模擬環(huán)境中舉行白盒測試,而是等到“硬件/軟件集成測試”階段舉行所有的白盒測試,將耗費(fèi)更多的財(cái)力和人力。

3、白盒測試與

白盒測試或基本代碼的測試主要任務(wù)為檢查程序的內(nèi)部設(shè)計(jì),或者在開發(fā)環(huán)境中舉行硬件仿真,普通不必在目標(biāo)硬件上舉行。按照源代碼的組織結(jié)構(gòu)查找軟件缺陷,要求測試人員對軟件的結(jié)構(gòu)和功能有具體深化的了解。白盒測試與代碼籠罩率密切相關(guān),可以在測試中計(jì)算出代碼的籠罩率,保證測試的充分性。嵌入式軟件測試通常要求有較高的代碼籠罩率,要挑選最重要的代碼舉行白盒測試。

黑盒測試在某些狀況下也稱為功能測試。這類測試辦法按照軟件的用途和外部特征查找軟件缺陷,不需要了解程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。黑盒測試不依靠代碼,從實(shí)際使用的角度舉行測試。黑盒測試與需求緊密相關(guān),

需求規(guī)格說明的質(zhì)量會直接影響測試的結(jié)果。在舉行嵌入式軟件黑盒測試時(shí),要把系統(tǒng)的預(yù)期用途作為重要依據(jù),按照需求中對負(fù)載、定時(shí)、性能的要求,推斷軟件是否滿足這些需求規(guī)范。

4、內(nèi)容

嵌入式軟件測試的內(nèi)容主要為:軟件代碼測試、編程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)符合性測試、代碼編碼規(guī)范符合性測試、開發(fā)維護(hù)文檔規(guī)范符合性測試、用戶文檔測試。

其中軟件測試服務(wù)范圍包括：系統(tǒng)級測試、應(yīng)用測試、中間件測試、BSP及驅(qū)動程序測試、嵌入式硬件設(shè)計(jì)測試。

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其中,根據(jù)嵌入式軟件有無將嵌入式系統(tǒng)分為兩大類：無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件、有操作系統(tǒng)的嵌入式軟件。

4.1無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件

無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件主要包括C語言代碼、匯編語言代碼、Apa代碼

C語言模式軟件測試:硬件設(shè)備及宏定義（編譯階段處理、API函數(shù)測試、模塊初始化

（包括系統(tǒng)初始化、中間功能件測試、功能模塊測試、中斷處理測試、任務(wù)調(diào)度測試、區(qū)域功能測試、總體功能測試。

匯編語言模式軟件測試:硬件設(shè)備及其他宏定義（編譯階段處理、模塊初始化（包括系統(tǒng)初始化、中間功能件測試、功能模塊測試、中斷處理測試、區(qū)域功能測試、總體功能測試。

4.2基于操作系統(tǒng)的嵌入式軟件基于操作系統(tǒng)的嵌入式軟件主要包括應(yīng)用軟件測試、系統(tǒng)軟件測試、整體性能測試。

應(yīng)用軟件測試:模塊初始化（包括系統(tǒng)初始化、中間功能件測試、功能模塊測試、區(qū)域功能測試、總體功能測試。

系統(tǒng)軟件測試：硬件設(shè)備及其他宏定義（編譯階段處理、API函數(shù)測試、模塊初始化（包括系統(tǒng)初始化、中間功能件測試、功能模塊測試、中斷處理測試、區(qū)域功能測試、總體功能測試、標(biāo)準(zhǔn)符合性測試。

其中,操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)符合性測試的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)主要包括：

IEEEPOSIX1003.1-1990（VSX4-PSE

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IEEEStdPOSIX1003.1c-1995Threads（pthreadsextension（VSTH-PSEIEEEPOSIX1003.13-1998Profile52（VSPSE52

VSPSE52：2022-AconformancetestsuiteforIEEEStd1003.13-2022ProfilePSE52

整體性能測試:基于操作系統(tǒng)之上的嵌入式系統(tǒng)整體軟件測試,主要采納應(yīng)用軟件測試,著重分析性能、內(nèi)存分配、代碼籠罩率、軟件執(zhí)行流程,并采納仿真

器、規(guī)律分析儀的硬件測試工具舉行整體性能的測試。

5、嵌入式軟件的測試工具

用于輔助嵌入式軟件測試的工具無數(shù),下面向幾類比較實(shí)用的有關(guān)嵌入式軟件的測試工具加以介紹和分析。

5.1內(nèi)存分析工具

在嵌入式系統(tǒng)中,內(nèi)存約束通常是有限的。內(nèi)存分析工具用來處理在動態(tài)內(nèi)存分配中存在的缺陷。當(dāng)動態(tài)內(nèi)存被錯(cuò)誤地分配后,通常難以再現(xiàn),可能導(dǎo)致的失

效難以追蹤,使用內(nèi)存分析工具可以避開這類缺陷進(jìn)入功能測試階段。目前有兩類內(nèi)存分析工具——軟件和硬件的?；谲浖膬?nèi)存分析工具可能會對代碼的性能造成很大影響,從而嚴(yán)峻影響實(shí)時(shí)操作;基于硬件的內(nèi)存分析工具價(jià)格昂貴,而且只能在工具所限定的運(yùn)行環(huán)境中使用。

5.2性能分析工具

在嵌入式系統(tǒng)中,程序的性能通常是十分重要的。常常會有這樣的要求,在特

定時(shí)光內(nèi)處理一個(gè)中斷,或生成具有特定定時(shí)要求的一幀。開發(fā)人面臨的問題是打算應(yīng)當(dāng)對哪一部分代碼舉行優(yōu)化來改進(jìn)性能,經(jīng)常會花大量的時(shí)光去優(yōu)化那些對性能沒有任何影響的代碼。性能分析工具會提供有關(guān)的數(shù)據(jù),說明執(zhí)行時(shí)光是

如何消耗的,是什么時(shí)候消耗的,以及每個(gè)例程所用的時(shí)光。按照這些數(shù)據(jù),確定哪些例程消耗部分執(zhí)行時(shí)光,從而可以打算如何優(yōu)化軟件,獲得更好的時(shí)光性能。對于大多數(shù)應(yīng)文檔

用來說,大部分執(zhí)行時(shí)光用在相對少量的代碼上,費(fèi)時(shí)的代碼估量占全部軟件總量的5%-20%。性能分析工具不僅能指出哪些例程花費(fèi)時(shí)光,而且與調(diào)試工具聯(lián)合使用可以引導(dǎo)開發(fā)人員查看需要優(yōu)化的特定函數(shù),性能分析工具還可以引導(dǎo)開

發(fā)人員發(fā)覺在系統(tǒng)調(diào)用中存在的錯(cuò)誤以及程序結(jié)構(gòu)上的缺陷。

5.3GUI測試工具

無數(shù)嵌入式應(yīng)用帶有某種形式的圖形用戶界面舉行交互,有些系統(tǒng)性能測試

足根掘用戶輸入響應(yīng)時(shí)光舉行的。GUI測試工具可以作為腳本工具有開發(fā)環(huán)境中運(yùn)行測試用例,其功能包括對操作的記錄和回放、抓取屏幕顯示供以后分析和比較、設(shè)置和管理測試過程。無數(shù)嵌入式設(shè)備沒有GUI,但經(jīng)?？梢詫η度胧皆O(shè)備舉行插裝來運(yùn)行GUI測試腳本,雖然這種方式可能要求對被測代碼舉行更改，但是節(jié)約了功能測試和回歸測試的時(shí)光。

5.4籠罩分析工具

在舉行白盒測試時(shí),可以使用代碼籠罩分析工具追蹤哪些代碼被執(zhí)行過。分析過程可以通過插裝來完成,插裝可以是在測試環(huán)境中嵌入硬件,也可以是在可執(zhí)行代碼中加入軟件,也可以是二者相結(jié)合。測試人員對結(jié)果數(shù)據(jù)加以總結(jié),確定哪些代碼被執(zhí)行過,哪些代碼被巡漏了?；\罩分析工具普通會提供有關(guān)功能籠罩、分支籠罩、條件籠罩的信息。對于嵌入式軟件來說,代碼籠罩分析工具可能侵入代碼的執(zhí)行,影

響實(shí)時(shí)代碼的運(yùn)行過程?；谟布拇a籠罩分析工具的侵入程度要小一些,但是價(jià)格普通比較昂貴,而且限制被測代碼的數(shù)量。

6、國內(nèi)外的嵌入式測試服務(wù)

嵌入式軟件測試要提供嵌入式軟件及硬件的端到端測試服務(wù),橫跨工具/設(shè)

備、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS開發(fā)平臺和編程語言。服務(wù)內(nèi)容包括嵌入式軟件和硬件的測試策略和代碼級測試,以及籠罩分析,功能測試,壓力測試,代碼審查,調(diào)試和代碼維護(hù)。測試服務(wù)籠罩從設(shè)備驅(qū)動,中間件/協(xié)議和系統(tǒng)及應(yīng)用水平測試。主要文檔

解決如通信、汽車電子行業(yè)、消費(fèi)電子及多媒體、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)、存儲、計(jì)算機(jī)硬件和外設(shè)的嵌入式系統(tǒng)測試。

6.1國外嵌入式軟件測試服務(wù)

國外的嵌入式軟件測試服務(wù)有:黑盒測試、功能測試、單元測試、回歸測試、配置測試、壓力測試、UI測試、安裝測試、模塊化測試、集成測試、手動黑盒測試、負(fù)載測試、驗(yàn)收測試。

提供應(yīng)用戶的測試結(jié)果主要為:測試規(guī)劃、測試用例、驗(yàn)收測試用例、用戶手冊、缺陷報(bào)告、改進(jìn)建議等。

6.2國內(nèi)嵌入式軟件測試服務(wù)

國內(nèi)的嵌入式軟件測試服務(wù)還處于起步階段,并且主要限于嵌入式應(yīng)用軟件、工業(yè)控制軟件,測試的主要內(nèi)容包括:

1功能測試

依據(jù)ISO/IEC9126-1質(zhì)量模型，驗(yàn)證系統(tǒng)是否滿足明確和隱含要求功能。功能測試籠罩有用性、精確?????性、互操作性、互用性、保密平安性、功能依從性。

2牢靠性測試

依據(jù)ISO/IEC9126-1質(zhì)量模型，測試在指定條件使用時(shí)，軟件產(chǎn)品維持規(guī)定的性能級別的能力。牢靠性測試籠罩成熟性、容錯(cuò)性、易恢復(fù)性等質(zhì)量特性。

3性能測試

依據(jù)ISO/IEC9126-2質(zhì)量模型，檢測在規(guī)定條件下，軟件產(chǎn)品執(zhí)行其功能時(shí)，提供適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)和處理時(shí)光以及吞吐量的能力以及使用合適的數(shù)量和類型的資源的能力。

4平安性測試

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依據(jù)ISO/IEC9126-3質(zhì)量模型，測試在指定條件使用時(shí)，軟件產(chǎn)品維持規(guī)定的性能級別的能力。牢靠性測試籠罩成熟性、容錯(cuò)性、易恢復(fù)性等質(zhì)量特性。

5易用性測試

依據(jù)ISO/IEC9126-4質(zhì)量模型，測試在指定條件使用時(shí)，軟件產(chǎn)品被理解、學(xué)習(xí)、使用和吸引用戶的能力。測試籠罩易理解性、易學(xué)性、易操作性、吸引性。

6可移植性測試

依據(jù)ISO/IEC9126-5質(zhì)量模型，測試軟件產(chǎn)品從一種環(huán)境遷移到另外一種環(huán)境的能力,測試籠罩適應(yīng)性7、嵌入式培訓(xùn)課程

嵌入式軟件測試的培訓(xùn)在國內(nèi)還沒有相成規(guī)模,絕大部分是在軟件測試中穿插幾個(gè)課時(shí)舉行嵌入式軟件測試的容易培訓(xùn),并且主要集中于以下幾個(gè)方面:1嵌入式領(lǐng)域軟件工程與軟件質(zhì)量的保證:嵌入式軟件危機(jī)與軟件缺陷,軟件質(zhì)量的過程與控制,嵌入式軟件的特點(diǎn),嵌入式軟件的開發(fā)過程。

2嵌入式軟件測試技術(shù):把握白盒測試、黑盒測試、灰盒測試,測試籠罩率、回歸測試等重要概念,把握單測試、集成測試、系統(tǒng)測試等測試過程,測試的誤區(qū)和閱歷。

3嵌入式測試過程與測試管理:了解測試過程及測試管理的主要內(nèi)容,把握測試需求確立、測試方案和測試大綱制定、測試用例設(shè)計(jì)、測試用例執(zhí)行、測試結(jié)果收集和測試結(jié)果分析,以及測試錯(cuò)誤反饋和測試報(bào)告生成等工作。把握測試過程輔助支持工具的使用。

4結(jié)合目前主流應(yīng)用,了解嵌入式測試工具支持及操作和使用,搭建嵌入式軟件的測試平臺,把握嵌入式測試的思想和辦法:軟件工程與質(zhì)量保證支撐系統(tǒng)

(Panorama++測試自動化工具(Vectorcast、硬件輔助的實(shí)時(shí)在線白盒測試工具(Codetest、黑盒測試工具(GESTE基于全數(shù)字仿真的嵌入式軟件綜合測試工具(CRESTS/ATA與

CRESTS/TESS嵌入式軟件仿真工具Eurosim。

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5通過經(jīng)典嵌入式測試平安分析,學(xué)會設(shè)計(jì)嵌入式軟件測試的解決計(jì)劃。

鑒于嵌入式測試的特別要求,嵌入式測試課程應(yīng)側(cè)重以下幾個(gè)主要內(nèi)容:1嵌入式系統(tǒng)概要:主要包括嵌入式進(jìn)展、特點(diǎn)、行業(yè)涵蓋、新技術(shù)趨勢等;2嵌入式硬件平臺：主要包括ARM、DSPFPGACPLD單片機(jī)、SSII2CI2SEPLaDMAUARTIrDA、USBEthernet、MCI、SDCANPWM、QE、GPIOJTAG等;

3嵌入式編程語言和環(huán)境概要：主要包括C、C++、Ada、匯編、JavaKEILIAREmbeddedWorkbench、SourceryG++、Cod