嵌入式计算机软件测试关键技术探讨论文_陈晨

嵌入式计算机软件测试关键技术探讨论文_陈晨

中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 湖北宜昌 443000

摘要:随着计算机技术和电子信息技术的不断进步和发展,嵌入式计算机应运而生,它是以计算机技术作为基础,以应用作为核心的一种专业的电子计算机,由于它高效率、低功耗、体积小等特点,在工业制造、航空飞行等众多领域被大量应用。本文将根据嵌入式计算机和嵌入式计算机软件,就其中软件测试的关键技术从宿主机测试、仿真机测试以及目标机测试这三类进行研究和分析,以提升嵌入式计算机的品质和功能。

关键词:嵌入式计算机;软件测试;关键技术

引言:

1946年,世界上第一台计算机从美国诞生开始,在此后的六十多年的时间里,计算机技术以及其惊人的速度发展,从当初的电子管数字机到如今的大规模集成电路机,从一开始为了计算弹道轨迹到如今在各行各业被广泛地应用,甚至说我们的生活被深刻影响。计算机在六十多年的不断地更新和创造的过程中,由于其功能的不同,产生了不同的计算机,在诸多的类别中,嵌入式计算机则是尤为重要的一类,主要在机器运行和工业控制方面发挥着巨大无比的作用。

一、嵌入式计算机以及系统的介绍

嵌入式计算机不是人们日常生活中所使用的计算机,而是一种“专门的”“特殊的”计算机,针对网络、视频、工业生产控制等具体的应用。它产生的基础是通用式的计算机,却与其有着较大的差异,在硬件方面,它是将计算机CPU外围的元器件全部整合到CPU的内部,像比较典型的IXP系列[1];在驱动方面的话,则是简单的移植,独自编写而言容易出现问题,且往往需要大量的资金和技术人才的支持,还有驱动、应用层面,不再一一介绍。

嵌入式计算机系统,是集硬件与应用软件为一体的一种系统,不同于生活中常用的计算机系统,嵌入式计算机系统在体积、功能、功耗、质量等有着相当严格的要求,因而它也具有着自动化程度高、反应速度快等特点。在整个嵌入式系统中,嵌入式计算机软件则是相当重要的部分,它是安装在嵌入式系统上专门的软件,以实现通用计算机不能实现的特殊功能。嵌入式计算机系统因其特殊性被广泛地应用于家电、工业和航空业,具有重要的意义。

二、嵌入式计算机软件测试的关键技术

(一)、宿主机的测试

宿主机是指开发和研究嵌入式软件的通用计算机,是嵌入式软件开发的的初期,目前通用在宿主机上面的测试时采用代码逻辑的方式,在此技术上有两种技术分类,分别为静态测试技术以及动态测试技术[2]。

静态测试技术,即使用静态测试的系统,对嵌入式软件的逻辑层和操作层进行严格系统化的分析,以检测嵌入式软件是否存在漏洞或其他问题,以便设计人员及时发现和解决。不同于以往人工检查的方式,需要大量的软件专家和设计人员亲自进行交流和计算,利用逻辑和推理来测试软件。之所以采用静态分析的检测方式,首先是人工检测费时费力,且需要众多而相关技术人才;其次,现如今的嵌入式计算机软件在结构方面越来越繁杂,继续采用人工检测的方式,无疑会增加检测难度和检测负担。静态检测技术由于检测效率快且精准度高,成为嵌入式软件在宿主机上检测的常用技术之一。

除了静态检测技术之外,动态检测技术也是嵌入式软件在宿主机上检测的一种常用技术[3]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆静态检测是测试嵌入式软件的逻辑、内部关系、控制系统,动态检测则是对软件代码的覆盖率、功能、执行力、执行情况以及其中的函数和元素分布进行检测和分析,利用动态检测的方式,可以有效地检测和显示嵌入式计算机软件的具体情况,从而促进其功能的完善和性能的提升。

(二)、仿真机的测试

仿真机是连接宿主机和目标机的部分,处于整个测试的中间环节,仿真机的测试,主要目的还是测试嵌入式计算机软件的功能和性能,与宿主机的测试相比较,仿真机的测试更加确切和可行。主要由仿真机测试数据获取技术和仿真机仿真技术组成。前者是数据检测时期,但受到技术的限制,因而常常需要设计人员提供源代码,大量的信息数据也导致需要较高的技术要求。在进行数据获取测试时,需要在缓存数据之后利用工具进行修改,目的是为了保证数据输入处于正常状态,值得注意的是,在整个测试中,测试容量一定大于缓存量。

仿真测试技术也是仿真机测试中常用的技术,在整个仿真模拟测试过程中,利用被测试的软件对数据进行管制,模拟真实的运行过程,在测试过程中确保其信号的稳定,其测试结果往往具有很高的可行性和参考价值[4]。

(三)、目标机的测试

目标机的测试是嵌入式计算机软件测试中的重要环节,主要目的是检测软件的性能和工作状态,现阶段主要使用故障输入技术、内存分析技术以及程序性能分析技术三种。

故障分析技术,是指特定部分的测试,从而让软件在运行时的性能和状态更加明显,例如常用的边界测试,可以检测软件代码在极端情况下的状态;内存分析技术主要是为了检测内存分配方面的错误,因为嵌入式计算机受到设计的限制,在内存方面通常较小,计算机系统在内存较小时极易出现内存分配错误的状况,因此为了避免在运行时出现内存分配错误的状况,内存分析就尤为重要。在现阶段分析过程中,常常采用硬件分析,但需要大量的资金支持并有可能分析不准确,因为分析工具极易受其环境影响,因而在内存分析之前进行分析和选择测试方法尤为重要;嵌入式计算机由于其工作的特殊要求,因而在软件方面有着严格的要求,在目标机测试阶段利用程序性能分析技术,可以准确地显示和认识其工作性能,从而确定优化的方向和对象,明确优化代码的优先性,以避免不必要的优化。在实际测试中率先测试软件代码,也测试人员在程序性能测试中的常用手段之一,可以有效的确定其代码信息以及实际工作效率,以提高测试工作的工作效率。

三、结束语

总而言之,嵌入式计算机系统是计算机领域的重要分支,而且由于其相比通用计算机拥有更加微小的体积和更高的性能,目前也在社会各领域中被大量的应用,随着科学技术的不断进步,嵌入式计算机系统及其软件会越来越复杂,因而需要众多的科技研发人员不断进步,探索出更加有效和便捷的嵌入式计算机软件测试技术,以促进嵌入式计算机系统的进步和发展,用技术提升品质。

参考文献:

[1]马佳佳,张欣铭,邵译萱.嵌入式计算机软件测试关键技术研究[J].南方农机,2017,48(6 ):122-122.

[2]张仲.对嵌入式计算机软件测试关键技术研究[J].中国新通信,2017,19(11 ).

[3]邓平,陈晶晶.嵌入式计算机软件测试关键技术[J].电子技术与软件工程,2017(11 ):64-65.

[4]林永峰,陈亮.面向安全性分析的嵌入式软件测试方法研究[J].现代电子技术,2016,v.39;No.468(13 ):80-83.

论文作者:陈晨

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/12

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