關(guān)于嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)的研究

王澤威 崔思達(dá)

摘要：計(jì)算機(jī)軟件在開發(fā)的過程中難免會(huì)存在BUG，而BUG的存在不僅會(huì)影響軟件運(yùn)行的速率，還會(huì)降低軟件使用的體驗(yàn)感。為了解決計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中遺留的BUG問題，需要采用嵌入式軟件對(duì)原設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行不足。由于嵌入式軟件本身的意義在于不足原開發(fā)軟件的不足，其設(shè)計(jì)需求也與原設(shè)計(jì)元件保持一致。本文對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：嵌入式軟件;軟件測(cè)試;關(guān)鍵技術(shù)

引言

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由移動(dòng)通信模塊、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)以及操作系統(tǒng)等共同構(gòu)成，具體應(yīng)用過程中，可將目標(biāo)機(jī)與宿主機(jī)通過嵌入的方式聯(lián)結(jié)起來，具有良好的兼容性、穩(wěn)定性和可靠性，且適用性也比較強(qiáng)，可應(yīng)用于OS-9、Linux以及Windows等，在軟件測(cè)試工作中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，值得推廣。

1軟件測(cè)試技術(shù)的發(fā)展

1.1過程化拆分階段

過程化拆分技術(shù)階段，是軟件在開發(fā)的前期按照開發(fā)的需求，對(duì)于用戶模型進(jìn)行的分析和管理;通過軟件開發(fā)算法可以有效的讓計(jì)算中復(fù)雜過程降低;除此之外，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模型中，要給軟件開發(fā)提供一些基礎(chǔ)性參考。

1.2面向?qū)ο笏季S設(shè)計(jì)階段

目前，對(duì)象思維開發(fā)技術(shù)已經(jīng)區(qū)域成熟，軟件測(cè)試技術(shù)已經(jīng)步入到了成熟發(fā)展史晦氣。對(duì)象思維方式以及設(shè)計(jì)還是應(yīng)用在開發(fā)以及測(cè)試環(huán)節(jié)中，降低了軟件在應(yīng)用中的復(fù)雜程度。另外，在面向?qū)ο筌浖_發(fā)中，一項(xiàng)重要的技術(shù)就是存在的問題，要讓軟件開發(fā)便于理解，便于操作，主要是站在對(duì)象的角度和問題上，從實(shí)際出發(fā)，對(duì)于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和實(shí)際操作進(jìn)行檢測(cè)，也形成了軟件檢測(cè)模型。

2計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試的目的

軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)軟件開發(fā)中的安全和邏輯漏洞，軟件測(cè)試評(píng)估計(jì)算機(jī)軟件的使用參數(shù)和功能，以檢測(cè)軟件操作方面的錯(cuò)誤。一些漏洞和錯(cuò)誤通常是難以發(fā)現(xiàn)的，但會(huì)影響軟件的正常使用。因此，要解決這個(gè)問題，就需要利用軟件技術(shù)和測(cè)試手段，對(duì)軟件的設(shè)計(jì)和編程等進(jìn)行檢查，然后發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的具體問題并及時(shí)糾正。計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試還可以測(cè)試性能和速度，測(cè)試數(shù)據(jù)可以為進(jìn)一步的軟件開發(fā)和優(yōu)化提供一定的基準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試通過測(cè)試性能和運(yùn)行來驗(yàn)證計(jì)算機(jī)軟件的兼容性。對(duì)于部分計(jì)算機(jī)硬件和軟件會(huì)存在不兼容的情況，導(dǎo)致軟件無(wú)法正常運(yùn)行。通過軟件測(cè)試技術(shù)，可以測(cè)試軟硬件的使用功能兼容性，保證計(jì)算機(jī)軟件的正常可靠運(yùn)行。此外，安全測(cè)試也是軟件測(cè)試的一個(gè)重要目標(biāo)。計(jì)算機(jī)在使用網(wǎng)絡(luò)上有很多病毒，并且軟件往往是病毒攜帶者。如果攜帶病毒的軟件一旦在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)開始運(yùn)行，就會(huì)影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰和其他功能性障礙問題。因此，測(cè)試人員必須測(cè)試安全性，驗(yàn)證軟件使用的抗病毒能力，防止發(fā)生病毒攻擊，確保軟件的使用正常和安全地運(yùn)行。

3計(jì)算機(jī)嵌入式軟件測(cè)試重點(diǎn)和難點(diǎn)

首先，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，嵌入式軟件主要是面向特定任務(wù)進(jìn)行算法執(zhí)行和資源分配，因此通常都會(huì)被加載至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，對(duì)相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目需要完全確定。但要注意的問題是，嵌入式軟件自身算法繼承性差、復(fù)雜程度高，在進(jìn)行任務(wù)處理的過程中，很容易出現(xiàn)資源消耗量大、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)的問題，因此難免會(huì)對(duì)軟件分析測(cè)試產(chǎn)生影響。其次，嵌入式軟件測(cè)試難度大，規(guī)模小，正常情況下，嵌入式軟件開發(fā)都保持在幾百M(fèi)B之內(nèi)，同時(shí)還要圍繞測(cè)試程序以及應(yīng)用驅(qū)動(dòng)程序等，對(duì)相關(guān)測(cè)試軟件作出響應(yīng)，并進(jìn)行全面分析，但在這一過程中，卻很容易因?yàn)樾枰獪y(cè)試的項(xiàng)目過多而出現(xiàn)軟件錯(cuò)誤甚至是死機(jī)的問題。最后，嵌入式軟件的數(shù)據(jù)輸出與輸入情況比較復(fù)雜。在計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試過程中，傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)一般需要涉及到很多專業(yè)的交聯(lián)設(shè)備，在嵌入式軟件設(shè)施和硬件輔助設(shè)備沒能完全準(zhǔn)備好的情況下，被測(cè)試軟件通常很難捕獲輸出和輸入測(cè)試用例，因此，最終所獲得的測(cè)試結(jié)果也會(huì)有失精準(zhǔn)性和客觀性。

4嵌入式軟件測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)

4.1仿真機(jī)測(cè)試技術(shù)

仿真機(jī)測(cè)試技術(shù)能夠通過真實(shí)仿真模擬目標(biāo)機(jī)功能及性能，采集真實(shí)的物理性能監(jiān)測(cè)結(jié)果。它是宿主機(jī)與目標(biāo)測(cè)試機(jī)的紐帶。其中的關(guān)鍵技術(shù)包含嵌入式仿真技術(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)獲取技術(shù)。嵌入式仿真技術(shù)是以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)建立的數(shù)據(jù)集中性管理及處理系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)由仿真機(jī)、軟件測(cè)試控制模板、總線仿真及總線監(jiān)控模板、測(cè)試結(jié)果分析工具、I/O系統(tǒng)、實(shí)時(shí)調(diào)度模板等。其中以仿真測(cè)評(píng)控制技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。通過對(duì)計(jì)算機(jī)硬件及系統(tǒng)做仿真測(cè)試，模擬現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)，依據(jù)測(cè)試主體分析電信號(hào)激勵(lì)仿真源，測(cè)定和分析現(xiàn)場(chǎng)總線的運(yùn)行情況。仿真分析利用了人機(jī)交互界面控制實(shí)時(shí)在線測(cè)評(píng)平臺(tái)設(shè)備，用于對(duì)嵌入式軟件進(jìn)行測(cè)試。

4.2宿主機(jī)測(cè)試技術(shù)

關(guān)于宿主機(jī)測(cè)試的兩種方法。靜態(tài)測(cè)試法需要優(yōu)先對(duì)所有數(shù)據(jù)做分析，并通過監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)追蹤源代碼，根據(jù)源代碼繪制出程序邏輯圖及嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件對(duì)應(yīng)的程序結(jié)構(gòu)框圖。它的優(yōu)點(diǎn)在于邏輯圖、框架圖、流程圖之間可隨意轉(zhuǎn)換，便于加強(qiáng)對(duì)遺漏代碼的檢測(cè)與及系統(tǒng)錯(cuò)誤的識(shí)別，降低人工測(cè)試的錯(cuò)誤率，同時(shí)還有利于提高嵌入式軟件測(cè)試的效率。應(yīng)用靜態(tài)測(cè)試技術(shù)測(cè)試硬件設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行情況時(shí)，并不需要對(duì)媒體設(shè)備做測(cè)試，而知需要依據(jù)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)BUG即可。因此，靜態(tài)測(cè)試技術(shù)還有利于縮短嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試時(shí)間，便于執(zhí)行操作的優(yōu)勢(shì)。動(dòng)態(tài)測(cè)試法的借助軟件代碼，通過尋找軟件代碼中執(zhí)行問題來確定嵌入式計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中的問題及缺陷，并提供針對(duì)性的調(diào)整。在采用動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)做嵌入式軟件測(cè)試時(shí)，必須注意對(duì)源代碼完整的分析，以確保嵌入式軟件系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)的完整性。此外，還可以配合對(duì)函數(shù)結(jié)構(gòu)的分析，來確定函數(shù)結(jié)構(gòu)中各元素的分配情況，并根據(jù)內(nèi)存將函數(shù)元素的分配展示出來。

5目標(biāo)機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵性技術(shù)

5.1故障注入技術(shù)

在嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試的過程中，宿主機(jī)主要是通過移動(dòng)通信技術(shù)將相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至目標(biāo)機(jī)。為保障測(cè)試的準(zhǔn)確性，通?？稍谀繕?biāo)機(jī)中輸入一些故障，之后針對(duì)個(gè)別模塊展開測(cè)試，例如，可針對(duì)計(jì)算軟件的信息處理功能、圖片識(shí)別功能進(jìn)行常見故障分析，在目標(biāo)機(jī)中觀察故障信息的運(yùn)行狀況，同時(shí)進(jìn)行妥善記錄。

5.2性能分析技術(shù)

在目標(biāo)機(jī)上開展性能分析技術(shù)，需要借助宿主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)至目標(biāo)機(jī)，之后再讓受測(cè)嵌入式計(jì)算機(jī)軟件在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行。通過這種方式，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)運(yùn)行流暢度加以檢驗(yàn)，觀察嵌入式計(jì)算機(jī)在極限壓力下的運(yùn)行上限、常用功能的性能以及單位時(shí)間內(nèi)軟件處理信息的能力等，從多方面入手檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)軟件的性能，并能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)軟件存在的問題，及時(shí)解決和調(diào)整。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，因此開展測(cè)試工作要從基礎(chǔ)性上進(jìn)行分析，通過測(cè)試可以大大提高軟件的功能和性能，還能滿足不同用戶的需求，并且對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)有很強(qiáng)的助推作用，已經(jīng)應(yīng)用到了各個(gè)行業(yè)中。

參考文獻(xiàn)

[1]劉茹.基于嵌入式計(jì)算機(jī)的軟件測(cè)試關(guān)鍵性技術(shù)分析[J].信息與電腦（理論版），2019（14）：76-77.

[2]侯聰聰.嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（11）：214.

[3]孫曉霞.嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試技術(shù)探討[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2017（12）：65+87.

[4]鄧平，陳晶晶.嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（11）：64-65.