嵌入式航天軟件匯編代碼覆蓋測(cè)試方案*

馬云云 張 弛 王金波 瞿躍龍

中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心，北京100094

嵌入式航天軟件匯編代碼覆蓋測(cè)試方案*

馬云云 張 弛 王金波 瞿躍龍

中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心，北京100094

從插樁策略、覆蓋率收集方法2個(gè)方面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種匯編代碼覆蓋測(cè)試方案,解決了嵌入式航天軟件匯編代碼覆蓋測(cè)試沒有工具支持的問題。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)資源緊張、時(shí)序相關(guān)性強(qiáng)的特點(diǎn)，在研究匯編語言指令結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，制定了一套基于比特位表征方式的匯編插樁策略；提出了一種基于JTAG接口的通用覆蓋率數(shù)據(jù)收集方案，解決了覆蓋信息輸出通道受限問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及工程應(yīng)用實(shí)例證明了方案的有效性和可行性。

覆蓋測(cè)試；軟件測(cè)試；嵌入式軟件；代碼插裝

覆蓋測(cè)試是軟件白盒測(cè)試的主要方法，覆蓋測(cè)試不僅能發(fā)現(xiàn)被測(cè)程序的邏輯結(jié)構(gòu)異常等缺陷信息，更是檢驗(yàn)軟件測(cè)試充分性，保證測(cè)試質(zhì)量的有效方法之一。在高可靠軟件應(yīng)用領(lǐng)域，DO-178B和EN50128 等安全性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟件測(cè)試的覆蓋率進(jìn)行了詳細(xì)的要求；在國(guó)內(nèi)航空航天、軌道交通等高可靠領(lǐng)域，對(duì)軟件代碼覆蓋率也有明確要求，通常至少應(yīng)達(dá)到代碼語句、分支100%覆蓋的要求。

嵌入式航天軟件中，匯編與C語言混合編程的方式較為普遍，但目前大多數(shù)覆蓋率測(cè)試工具針對(duì)的是C/C++等高級(jí)語言，針對(duì)匯編語言的工具相當(dāng)少見[1]，因而在實(shí)際評(píng)測(cè)過程中，經(jīng)常導(dǎo)致沒有商業(yè)測(cè)試工具支持而無法對(duì)匯編代碼進(jìn)行覆蓋測(cè)試。因此，設(shè)計(jì)一套通用的匯編代碼覆蓋測(cè)試方案，解決現(xiàn)有測(cè)試平臺(tái)對(duì)匯編覆蓋測(cè)試支撐不足的問題，已成為當(dāng)前航天軟件評(píng)測(cè)亟需解決的問題。

本文在研究匯編語言指令結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合嵌入式航天軟件特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種嵌入式匯編軟件覆蓋測(cè)試方案。

1 匯編覆蓋測(cè)試現(xiàn)狀

匯編語言是一種結(jié)構(gòu)化較弱的程序設(shè)計(jì)語言，可能出現(xiàn)多入口和多出口的情況，這些特點(diǎn)決定了對(duì)其進(jìn)行覆蓋測(cè)試相當(dāng)困難。雖然在我國(guó)航天型號(hào)嵌入式軟件覆蓋測(cè)試方面取得了一定的成績(jī)[2]，但對(duì)于匯編代碼覆蓋測(cè)試仍常出現(xiàn)沒有商業(yè)工具支持，導(dǎo)致測(cè)試工作充分性沒有客觀評(píng)價(jià)和必要質(zhì)量保證的情況。

目前，商業(yè)覆蓋率收集測(cè)試平臺(tái)主要有Testbed， Logiscope，CodeTest，Cantata，CuttleITE，BullseyeCoverage，PureCoverage和GCOV等，上述測(cè)試平臺(tái)支持對(duì)象主要集中在C/C++語言代碼編程的軟件系統(tǒng)。而對(duì)于匯編代碼，由于其與硬件具有極高的耦合度，不同的嵌入式平臺(tái)匯編指令集各不相同等原因，工具可支持的匯編指令集非常稀少。

針對(duì)匯編代碼覆蓋測(cè)試少有工具支持的現(xiàn)狀，文獻(xiàn)[3]提出一種基于主機(jī)的嵌入式匯編插樁技術(shù)，以序列塊為基本插樁單元，一定程度上降低了代碼的膨脹率；文獻(xiàn)[4]基于Intel8051指令系統(tǒng)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種虛擬插樁方案，利用仿真器斷點(diǎn)機(jī)制拋出程序樁點(diǎn)信息，解決某些嵌入式軟件中不易進(jìn)行程序插樁的問題，這一方案主要適用于實(shí)時(shí)性要求不高的被測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求苛刻的高可靠控制領(lǐng)域，如航空、航天領(lǐng)域控制軟件，由于斷點(diǎn)處理過程耗時(shí)長(zhǎng)，易破壞被測(cè)系統(tǒng)接口時(shí)序關(guān)系，導(dǎo)致功能行為失真，甚至無法進(jìn)入預(yù)期功能分支。文獻(xiàn)[5]提出了一種利用Gcov工具進(jìn)行匯編覆蓋測(cè)試的方案，并在X86平臺(tái)進(jìn)行了原型驗(yàn)證，這一方案的適用場(chǎng)景并未考慮嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)資源緊張(內(nèi)存不豐富、可用IO通道少)、時(shí)序相關(guān)性強(qiáng)的特點(diǎn)[6]，且對(duì)于沒有文件系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)生成覆蓋數(shù)據(jù)文件是非常困難。

在實(shí)時(shí)性要求高的嵌入式航天軟件領(lǐng)域，需要一個(gè)資源、時(shí)序開銷小且相對(duì)通用的匯編代碼覆蓋測(cè)試方案，解決嵌入式匯編軟件難于插樁、覆蓋率數(shù)據(jù)輸出通道受限等問題。

2 匯編代碼覆蓋測(cè)試方案

在研究匯編語言指令結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)嵌入式平臺(tái)資源緊張、時(shí)序相關(guān)性強(qiáng)的特點(diǎn)，從插樁策略和覆蓋率收集方法兩方面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套匯編覆蓋測(cè)試方案，具體實(shí)施框架如圖1所示。

圖1 嵌入式匯編代碼覆蓋測(cè)試框架

在上位機(jī)中，采用基于比特位表征方式的匯編插樁策略完成代碼插樁；在被測(cè)系統(tǒng)上運(yùn)行插樁后的代碼，并對(duì)產(chǎn)生的樁點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存；利用硬件仿真器JTAG接口建立集成開發(fā)環(huán)境與目標(biāo)CPU之間的硬件實(shí)時(shí)通信通道，進(jìn)行覆蓋率信息收集，在集成開發(fā)環(huán)境中接收查看覆蓋率信息，進(jìn)行覆蓋分析。

2.1 程序插樁策略

程序插樁是實(shí)現(xiàn)覆蓋測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前大多數(shù)覆蓋測(cè)試工具均采用代碼插樁技術(shù)。傳統(tǒng)的插樁策略是在所有需要插樁的位置插入探針，在程序運(yùn)行過程中收集所有可能用到的程序信息，但這種策略插樁開銷過大，無法滿足嵌入式系統(tǒng)覆蓋測(cè)試需要。針對(duì)上述問題，許多研究學(xué)者提出了一些插樁策略及改進(jìn)方法來降低插樁開銷[7-10]，但這些方法的研究對(duì)象主要針對(duì)高級(jí)語言代碼，并未考慮嵌入式匯編代碼的特殊性。

針對(duì)匯編程序語句、分支覆蓋測(cè)試實(shí)際情況，本文從樁點(diǎn)信息表征方式、樁點(diǎn)插入規(guī)則和樁點(diǎn)輸出函數(shù)實(shí)現(xiàn)3個(gè)方面對(duì)插樁策略進(jìn)行具體介紹。

2.1.1 樁點(diǎn)信息表征方式

對(duì)于樁點(diǎn)數(shù)據(jù)采用按比特位表征的方式，使得樁點(diǎn)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)輸出時(shí)間方面開銷盡可能小，以適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)資源匱乏、時(shí)序緊張的特點(diǎn)。

具體的，每個(gè)樁點(diǎn)以{樁點(diǎn)ID、樁點(diǎn)狀態(tài)}方式唯一表征，其中：

樁點(diǎn)ID：代表被覆蓋語句分支在代碼中的具體位置。樁點(diǎn)ID編號(hào)時(shí)，考慮到匯編程序中往往采用很多條件和無條件跳轉(zhuǎn)指令，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若按照?qǐng)?zhí)行順行對(duì)樁點(diǎn)ID進(jìn)行編號(hào)，易出現(xiàn)插樁遺漏情況。本文以源代碼行號(hào)前后次序進(jìn)行編號(hào)，假設(shè)源代碼共需插樁n個(gè)，則樁點(diǎn)ID按照0，1，2，…，n-1進(jìn)行編號(hào)。對(duì)于收集語句覆蓋率的情況，同一源文件中樁點(diǎn)直接按照源代碼先后順序進(jìn)行編號(hào)；對(duì)于需要收集分支的情況，按照真分支樁點(diǎn)編號(hào)為X，假分支編號(hào)為X+1的規(guī)則進(jìn)行編號(hào)。

樁點(diǎn)狀態(tài)：代表樁點(diǎn)的覆蓋情況，采用基于比特位方式表征，0代表未覆蓋，1代表已覆蓋。每個(gè)樁點(diǎn)在內(nèi)存空間中僅占用1比特，對(duì)于同一樁點(diǎn)信息多次被執(zhí)行的情況，不會(huì)額外增加存儲(chǔ)空間，均可通過對(duì)應(yīng)比特位取值表征該樁點(diǎn)是否在測(cè)試過程中運(yùn)行到。采用這種設(shè)計(jì)思路，可以大大降低覆蓋率信息對(duì)存儲(chǔ)空間的占用以及樁點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)接口時(shí)序造成的不良影響。例如，對(duì)于語句分支樁點(diǎn)個(gè)數(shù)為200的匯編代碼，僅需要25個(gè)字節(jié)即可存儲(chǔ)全部樁點(diǎn)的覆蓋信息。

2.1.2 樁點(diǎn)插入規(guī)則

通過分析匯編代碼結(jié)構(gòu)特征，應(yīng)在以下幾個(gè)特征位置進(jìn)行插裝：條件判斷語句、直接跳轉(zhuǎn)語句、條件跳轉(zhuǎn)、宏定義和標(biāo)號(hào)內(nèi)代碼。

在樁點(diǎn)插入過程中，以源代碼行號(hào)前后次序在上述位置按照具體插樁策略進(jìn)行，保證在順序執(zhí)行的語句塊的第一條語句前和最后一條語句前均進(jìn)行插樁，且每一個(gè)條件判斷的真假分支均有唯一樁點(diǎn)信息對(duì)應(yīng)。具體樁點(diǎn)插入過程可利用程序自動(dòng)完成，對(duì)于代碼量少的情況也可手動(dòng)插入，具體方式可視實(shí)際情況而定。下面具體介紹插樁規(guī)則。

1)條件判斷語句

對(duì)于條件判斷語句，應(yīng)在該語句之前對(duì)條件真假分支分別插入樁點(diǎn)，見表1。

表1 條件判斷語句插樁

表1中，樁點(diǎn)(x)反映該條件判斷的TRUE分支覆蓋情況；樁點(diǎn)(x+1)反映該條件判斷的FALSE分支覆蓋情況。

此外，由于樁點(diǎn)(x)及(x+1)插入位置也是條件判斷語句之前的上一程序基本塊的結(jié)束位置，因此樁點(diǎn)(x)及(x+1)也同時(shí)反映了上一程序基本塊的覆蓋情況。

2)無條件轉(zhuǎn)移指令

無條件轉(zhuǎn)移指令包含直接跳轉(zhuǎn)語句、子程序調(diào)用指令等，對(duì)于這類指令應(yīng)在無條件轉(zhuǎn)移指令前、后分別設(shè)置樁點(diǎn)。

表2 無條件轉(zhuǎn)移指令插樁

表2中，樁點(diǎn)(x)反映轉(zhuǎn)移語句之前順序執(zhí)行的代碼段的語句覆蓋情況，樁點(diǎn)(x+1)反映插入點(diǎn)后的下一個(gè)順序執(zhí)行的代碼段的語句覆蓋情況。

3)條件轉(zhuǎn)移指令

條件轉(zhuǎn)移語句應(yīng)在條件跳轉(zhuǎn)前后分別設(shè)置反映條件判斷真、假分支覆蓋情況的樁點(diǎn)，插樁方式如表3。

表3 條件轉(zhuǎn)移指令插樁

表3中，樁點(diǎn)(x)反映該條件判斷的TRUE分支覆蓋及上一樁點(diǎn)至條件判斷之間語句覆蓋情況；樁點(diǎn)(x+1)反映該條件判斷的FALSE分支以及后續(xù)語句的覆蓋情況。

4)宏定義

宏定義代碼，需要在宏定義代碼開始處、結(jié)束處插樁，內(nèi)部語句插樁方式與外部匯編代碼插樁方式類似。

5)標(biāo)號(hào)

由于標(biāo)號(hào)內(nèi)代碼可能是順序執(zhí)行地址或跳轉(zhuǎn)后執(zhí)行地址，也可能是子程序入口地址或宏調(diào)用入口。因此對(duì)于標(biāo)號(hào)內(nèi)代碼需在標(biāo)號(hào)內(nèi)代碼執(zhí)行開始位置、結(jié)束位置設(shè)置樁點(diǎn)。對(duì)于標(biāo)號(hào)是子程序入口地址的情況，結(jié)束位置為子程序返回指令前；標(biāo)號(hào)不是子程序入口地址的情況，結(jié)束位置為下一個(gè)標(biāo)號(hào)開始前。標(biāo)號(hào)內(nèi)代碼與基本匯編代碼插樁方式類似，需在條件判斷處、跳轉(zhuǎn)處設(shè)置樁點(diǎn)。

2.1.3 樁點(diǎn)輸出函數(shù)實(shí)現(xiàn)

嵌入式航天軟件的匯編代碼具有體量小但安全關(guān)鍵程度較高的特點(diǎn)。因此，樁點(diǎn)數(shù)量與高級(jí)語言編寫的代碼相比非常少，樁點(diǎn)覆蓋信息采用按比特位方式表示后，樁點(diǎn)覆蓋信息所需占用存儲(chǔ)空間則更少。

鑒于以上特點(diǎn)，在樁點(diǎn)輸出函數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，將樁點(diǎn)覆蓋數(shù)據(jù)輸出至被測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部空閑存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)，當(dāng)接收到覆蓋數(shù)據(jù)回傳控制命令時(shí)，才將覆蓋數(shù)據(jù)輸出至系統(tǒng)外。此外，還應(yīng)盡可能降低樁點(diǎn)輸出對(duì)被測(cè)軟件時(shí)間特性、時(shí)序關(guān)系的影響。樁點(diǎn)輸出函數(shù)實(shí)現(xiàn)流程分為如下5步：

Step1：為樁點(diǎn)信息分配內(nèi)存空間，并初始化為未覆蓋狀態(tài)；

Step2：寄存器壓棧處理；

Step3：根據(jù)樁點(diǎn)編號(hào)計(jì)算樁點(diǎn)存儲(chǔ)位置；

Step4：將存儲(chǔ)位置對(duì)應(yīng)的比特位置為已覆蓋狀態(tài)；

Step5：寄存器出棧處理。

以TMS320C6000系列DSP運(yùn)行平臺(tái)為例，給出插樁函數(shù)實(shí)現(xiàn)示例如下：

OUT_PUT .macro ID;也可定義為子程序

……；寄存器壓棧處理

mvkl OUTPUT_ADDR,a7

mvkh OUTPUT_ADDR,a7

mv ID,a3

nop 5

shr a3, 0x03, b0

clr a3,3,15, a2

add a7, b0, a7

nop 5

mvk 0x01,a8

shl a8, a2, a8

ldb *a7,b8

nop 5

or b8,a8,b8

stb b8,*a7

nop 5

……；寄存器出棧處理

.endm

其中，OUTPUT_ADDR為事先定義的覆蓋率數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)起始地址，ID號(hào)為樁點(diǎn)ID。

2.2 覆蓋率信息收集

目前，嵌入式系統(tǒng)覆蓋率數(shù)據(jù)收集過程中常遇到以下難題：1)被測(cè)系統(tǒng)上既有接口類型受限；2)覆蓋率數(shù)據(jù)接收設(shè)備的接收處理能力不足。實(shí)時(shí)嵌入式軟件樁點(diǎn)輸出量大，若采用低速通信方式，常無法滿足時(shí)序要求，導(dǎo)致系統(tǒng)功能行為失真；若采用高速接口，則需要專用高速覆蓋率接收設(shè)備。

為了擺脫對(duì)覆蓋率數(shù)據(jù)專用接收設(shè)備的依賴，并克服被測(cè)系統(tǒng)常無可用輸出通道的問題，需要采用一種相對(duì)通用的覆蓋率數(shù)據(jù)輸出方式，并減輕高速、大數(shù)據(jù)量樁點(diǎn)傳輸對(duì)被測(cè)系統(tǒng)功能行為的影響。通過對(duì)主流嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)調(diào)研，目前多數(shù)高級(jí)器件都支持JTAG協(xié)議，如DSP，F(xiàn)PGA，ARM和部分單片機(jī)器件等, 并且JTAG在測(cè)試信號(hào)完整性和嵌入式在線仿真方面都有很好的應(yīng)用。

本文利用嵌入式在線仿真器與被測(cè)目標(biāo)板JTAG口連接，建立集成開發(fā)環(huán)境與目標(biāo)CPU的硬件實(shí)時(shí)通信通道，將被測(cè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的樁點(diǎn)數(shù)據(jù)通過JTAG接口輸出至系統(tǒng)外部，由集成開發(fā)環(huán)境所在上位機(jī)接收。

下面以TI公司的DSP處理器為例，給出具體的覆蓋率數(shù)據(jù)收集方案，見圖2。

圖2 覆蓋率數(shù)據(jù)收集方案

被測(cè)代碼插樁后，下載至嵌入式平臺(tái)運(yùn)行；產(chǎn)生的樁點(diǎn)數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在被測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部；在CCS(Code Composer Studio)集成開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行覆蓋率信息回傳控制，需要回傳覆蓋率數(shù)據(jù)時(shí)暫停或停止被測(cè)件運(yùn)行，利用GEL(General Extended Language,即通用擴(kuò)展語言)函數(shù)GEL_MemorySave()訪問被測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)空間，將暫存的覆蓋率數(shù)據(jù)通過JTAG接口傳回至集成開發(fā)環(huán)境所在上位機(jī)，并將覆蓋率數(shù)據(jù)保存為數(shù)據(jù)文件。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在TMS320C6000系統(tǒng)嵌入式運(yùn)行平臺(tái)上，以某星載軟件匯編代碼為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖3所示。

圖3 匯編代碼覆蓋測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

(1)運(yùn)行時(shí)間開銷

為了驗(yàn)證本文方案在運(yùn)行時(shí)間開銷方面性能，分別對(duì)未插樁星載軟件運(yùn)行時(shí)間、插樁后軟件采用傳統(tǒng)樁點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸方案運(yùn)行時(shí)間、本文方案運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。其中，傳統(tǒng)樁點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸方案使用被測(cè)目標(biāo)板上SPI接口將樁點(diǎn)數(shù)據(jù)逐一輸出。

本實(shí)驗(yàn)中程序運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)方法為：使用DSP芯片定時(shí)器Timer0的計(jì)數(shù)器值(CNT)對(duì)程序運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)精度為0.02μs。在程序開始時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器周期寄存器為上限值，以保證統(tǒng)計(jì)期間不會(huì)發(fā)生溢出，通過在程序運(yùn)行開始處設(shè)置控制寄存器來啟動(dòng)計(jì)時(shí)，在程序運(yùn)行結(jié)束處讀取計(jì)數(shù)器值，得出代碼運(yùn)行的時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)過程中，選取相同測(cè)試用例(均使被測(cè)軟件執(zhí)行201984個(gè)樁點(diǎn)函數(shù))，得到運(yùn)行時(shí)間結(jié)果如表4。

表4 運(yùn)行時(shí)間開銷對(duì)比

(2)動(dòng)態(tài)樁點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)開銷

為了驗(yàn)證本文方案在存儲(chǔ)資源開銷方面性能，選取以下3段程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

程序1：有限次循環(huán)程序；

程序2：?jiǎn)未螆?zhí)行程序；

程序3：無限循環(huán)程序。

為了便于定量對(duì)比，上述程序中均僅保留一個(gè)樁點(diǎn)，分別采用本文方案、傳統(tǒng)方案執(zhí)行相同測(cè)試用例，產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)樁點(diǎn)數(shù)據(jù)量統(tǒng)計(jì)如表5。

表5 動(dòng)態(tài)樁點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)開銷對(duì)比

通過上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本文方案相對(duì)于樁點(diǎn)數(shù)據(jù)直接傳輸方案，在程序運(yùn)行時(shí)間開銷方面下降97.5%；在動(dòng)態(tài)樁點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)開銷方面下降幅度超過96.8%，且樁點(diǎn)數(shù)量越多時(shí)，存儲(chǔ)開銷下降幅度越大。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的插樁策略和覆蓋率收集方法相對(duì)傳統(tǒng)方案在降低對(duì)嵌入式軟件時(shí)序影響和減少資源開銷方面的性能大大提升。

此外，本文方案已成功應(yīng)用于某星載軟件評(píng)測(cè)工程項(xiàng)目，取得良好應(yīng)用效果：在沒有商業(yè)工具支持的情況下，完成了覆蓋測(cè)試，且被測(cè)代碼語句、分支覆蓋率均達(dá)到100%。

4 結(jié)束語

設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種嵌入式匯編代碼覆蓋測(cè)試方案，提出了基于比特位表征方式的匯編插樁策略和基于JTAG接口的通用覆蓋率數(shù)據(jù)收集方案，解決了匯編覆蓋測(cè)試中插樁開銷大、覆蓋信息輸出通道受限等問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及工程應(yīng)用效果表明本文方案在時(shí)間性能、存儲(chǔ)開銷及通用性等方面相對(duì)傳統(tǒng)方案均有顯著優(yōu)勢(shì)。為嵌入式匯編代碼覆蓋測(cè)試常無法開展的問題提供了一種新的解決方法，下一步還需要對(duì)不同匯編指令集的通用自動(dòng)插樁方法進(jìn)行研究。

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NovelAssembly-LanguageCodeCoverageTestingSchemeforEmbeddedAerospaceSoftware

Ma Yunyun， Zhang Chi， Wang Jinbo， Qu Yuelong

Technology and Engineering Center for Space Utilization, Chinese Academy of Science, Beijing 100094, China

Aneffectiveassembly-languagecodecoveragetestingschemeisdesignedandimplementedtosolvetheproblemthatthereisoftennoavailabletoolsupportsassembly-languagecodecoveragetestingintheaerospaceembeddedsystem.Thisschemeconsistsoftwopartsbycodeinstrumentationstrategyandcoveragedatacollectionmethod.Inviewofthecharacteristicsofembeddedsystem,suchasstricttimingrequirementandlimitedmemoryresources,acodeinstrumentationmethodwithbitbasedcoveragestateinformationexpressionstrategyisproposedonthebasisofresearchonassemblyinstructionstructure,andthenageneralassemblycoverageinformationcollectionmethodbyusingJTAGinterfaceisproposedtosolvetheproblemoflimitedcoverageoutputchannelinembeddedsystem.Theexperimentalresultsandengineeringpracticeshowsthattheschemegivenisfeasibleanduseful.

Coveragetesting;Softwaretesting;Embeddedsoftware;Codeinstrumentation

TP311

A

1006-3242(2017)05-0068-06

*載人航天國(guó)家重大專項(xiàng)(Y6140511RN)

2017-03-24

馬云云(1982-)，女，山東人，碩士， 工程師，研究領(lǐng)域?yàn)楦呖煽寇浖?、嵌入式軟件評(píng)測(cè)；張弛(1990-)，男，山東人，碩士, 助理工程師，研究領(lǐng)域?yàn)楦呖煽寇浖?、嵌入式軟件評(píng)測(cè)；王金波(1979-)，男，江蘇人，博士，副研究員，研究領(lǐng)域?yàn)楦呖煽寇浖?；瞿躍龍(1972-)，男，云南人，本科，高級(jí)工程師，研究領(lǐng)域?yàn)楦呖煽寇浖?、嵌入式軟件評(píng)測(cè)。