嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)

侯聰聰

摘要 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)處于蓬勃興的時(shí)期，這也帶動(dòng)了嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和軟件架構(gòu)更佳先進(jìn)復(fù)雜，其核心技術(shù)更是帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要力量，軟件運(yùn)行的可靠性和使用度得到了各行各業(yè)的重視。本文通過(guò)對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試系統(tǒng)的意義進(jìn)行討論，研究嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試中的關(guān)鍵技術(shù)，來(lái)提升嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試的質(zhì)量與水平，為進(jìn)一步發(fā)展軟件測(cè)試技術(shù)提供發(fā)展方向和技術(shù)革新的探索角度。

[關(guān)鍵詞]嵌入式計(jì)算機(jī) 軟件測(cè)試 關(guān)鍵 技術(shù)

近年來(lái)人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的需求不斷上升，同時(shí)行業(yè)對(duì)軟件測(cè)試系統(tǒng)的質(zhì)量和性能的要求也不斷提高，這就要求了嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)造和革新，以適應(yīng)行業(yè)日益增長(zhǎng)的高要求和高需求。嵌入式軟件測(cè)試系統(tǒng)的重點(diǎn)在于檢測(cè)軟件質(zhì)量。嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，系統(tǒng)也變的越發(fā)復(fù)雜，這就要求人們必須加強(qiáng)對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。

1 嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試系統(tǒng)的基本概述

嵌入式計(jì)算機(jī)一般是將宿主計(jì)算機(jī)和目標(biāo)計(jì)算機(jī)相連接，宿主計(jì)算機(jī)是通用平臺(tái)，目標(biāo)計(jì)算機(jī)則是具有給嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供運(yùn)行平臺(tái)的作用，兩者之間進(jìn)行相互作用，共同工作，確保系統(tǒng)可以正常平穩(wěn)運(yùn)行。其工作的基礎(chǔ)就是利用利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件的編譯和處理，目標(biāo)機(jī)再把編譯好的軟件進(jìn)行下載，進(jìn)而發(fā)揮出數(shù)據(jù)傳輸以及軟件運(yùn)行的基本功能。

由于嵌入式系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，例如與宿主相匹配，嵌入式計(jì)算機(jī)作宿主的組成部分，須在體積、重量、形狀等方面滿足宿主的要求：模塊化設(shè)計(jì)，采用商用現(xiàn)貨、并且可以相互使用，重復(fù)使用的硬件和軟件，大大降低成本。伴隨著嵌入式計(jì)算機(jī)軟件的適用范圍不斷擴(kuò)大，不斷提高軟件的復(fù)雜程度，軟件的測(cè)試難度也隨之提升，在測(cè)試中需不斷的切換宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)。此外由于目標(biāo)機(jī)需要大量時(shí)間與資金，而宿主機(jī)則不需要考慮到這些尤其是成本問(wèn)題，科研人員正嘗試將測(cè)試的方法進(jìn)行改變，爭(zhēng)取使測(cè)試只借助宿主機(jī)就能完成，進(jìn)一步節(jié)省人力物力，有利于嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試的全面發(fā)展。

2 宿主機(jī)的測(cè)試技術(shù)

首先是靜態(tài)測(cè)試技術(shù)，將需要測(cè)試的對(duì)象放入系統(tǒng)中，對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而追蹤源碼，進(jìn)一步確定出依據(jù)源碼繪制的程序邏輯圖和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的相應(yīng)的程序結(jié)構(gòu)。靜態(tài)測(cè)試技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)各種圖形之間的轉(zhuǎn)換，例如框架圖、邏輯圖、流程圖等。這就改善了傳統(tǒng)的用人工來(lái)進(jìn)行測(cè)試所帶來(lái)的出錯(cuò)率大，效率低下的問(wèn)題。靜態(tài)測(cè)試技術(shù)在進(jìn)行工作時(shí)，不需要對(duì)每臺(tái)機(jī)器進(jìn)行檢測(cè)，只要憑借數(shù)據(jù)就能判斷出系統(tǒng)的錯(cuò)誤，即方便了操作，更節(jié)省了時(shí)間。況且隨著技術(shù)的發(fā)展，嵌入式計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件的復(fù)雜，其開(kāi)發(fā)工作不再是工程師可以的完成的，并且軟件的原始數(shù)據(jù)是分散的存儲(chǔ)在多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以人工來(lái)完成嵌入式計(jì)算機(jī)軟件的測(cè)試是不可能的。另一個(gè)技術(shù)則是動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)。它的測(cè)試對(duì)象是軟件代碼，主要功能是檢測(cè)關(guān)于軟件代碼的執(zhí)行能力是否達(dá)到要求。動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以找出軟件中不足，便于有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外還可以檢測(cè)軟件的測(cè)試情況，研究其中已經(jīng)開(kāi)發(fā)完的數(shù)據(jù)，檢測(cè)其完整性。同時(shí)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)軟件中的函數(shù)進(jìn)行分析，將每種元素的分配情況根據(jù)其內(nèi)存顯示出來(lái)。

3 目標(biāo)機(jī)的測(cè)試技術(shù)

首先是內(nèi)存分析技術(shù)，由于嵌入式計(jì)算機(jī)存在內(nèi)存小的問(wèn)題，因而利用內(nèi)存分析技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)可以輕易確定其中問(wèn)題部分。而且由于內(nèi)存問(wèn)題，嵌入式計(jì)算機(jī)軟件發(fā)生故障的次數(shù)較多，進(jìn)而無(wú)法進(jìn)行二次分布，對(duì)數(shù)據(jù)信息造成影響，使其失去時(shí)效性。因此，利用內(nèi)存分析技術(shù)可以檢測(cè)內(nèi)存分布的情況，找出錯(cuò)誤的原因，針對(duì)其錯(cuò)誤進(jìn)行有目的的改正。一般情況下，對(duì)內(nèi)存進(jìn)行檢測(cè)可以利用硬件分析的方法，但這種方式花費(fèi)高，耗時(shí)較長(zhǎng)，且易受到環(huán)境因素等外在條件的干擾，同時(shí)在進(jìn)行軟件分析時(shí)也會(huì)妨礙計(jì)算機(jī)的代碼與內(nèi)存的運(yùn)行。所以在對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存進(jìn)行研究時(shí)，可根據(jù)測(cè)試的需要，合理選擇正確的方法，使得內(nèi)存分析技術(shù)發(fā)揮出最好的功效。其次是故障注入技術(shù)。嵌入式計(jì)算機(jī)軟件處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可以依靠人工的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)置，這就要求目標(biāo)機(jī)的各類部件功能有所保障，可以使軟件按照設(shè)置的時(shí)間和方式進(jìn)行。而利用故障注入技術(shù)對(duì)目標(biāo)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，可以有針對(duì)的測(cè)試目標(biāo)機(jī)的某個(gè)性能，只測(cè)試其中一個(gè)部分，例如邊界測(cè)試、強(qiáng)度測(cè)試的等。采取這個(gè)方法不僅降低了計(jì)算機(jī)軟件的使用成本，更是將嵌入式計(jì)算機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)清晰的表示出來(lái)，方便了操作和觀察。

最后一項(xiàng)是性能分析技術(shù)，其主要作用是對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的性能進(jìn)行測(cè)試，以保證功能的穩(wěn)定性。嵌入式系統(tǒng)能否正常運(yùn)行很大程度上是取決于程序性能的優(yōu)異，性能分析技術(shù)就可以很好的解決這一問(wèn)題，它可以對(duì)程序的性能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，找出造成該問(wèn)題的根源，有針對(duì)性的解決問(wèn)題，減少了查找問(wèn)題的時(shí)間，大大提高了工作效率，進(jìn)一步加強(qiáng)了嵌入式計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量。

綜上所述，在計(jì)算機(jī)技術(shù)日益發(fā)展的今天，嵌入式計(jì)算機(jī)軟件的適用范圍不斷擴(kuò)大，將會(huì)應(yīng)用于方方面面。而這就對(duì)其穩(wěn)定性有了較高的要求，人們要對(duì)它進(jìn)行測(cè)試，確保目標(biāo)機(jī)和宿主機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行，才能保證嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的質(zhì)量，有助于嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試技術(shù)的發(fā)展。

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