淺析全數(shù)字仿真背景下的嵌入式軟件測(cè)試技術(shù)

吳曦 謝曉麗

摘要：傳統(tǒng)嵌入式軟件測(cè)試存在很多弊端，例如耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、人力投入過(guò)多。人工對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，容易摻雜很多主觀因素導(dǎo)致分析結(jié)果不具備很強(qiáng)的客觀性。由此可見，加強(qiáng)對(duì)全數(shù)字仿真背景下的嵌入式軟件測(cè)試技術(shù)研究非常具有現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對(duì)嵌入式軟件測(cè)試概念進(jìn)行了分析;探討了嵌入式軟件測(cè)試的分類;最后對(duì)系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境的搭建與應(yīng)用系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境的搭建與應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：全數(shù)字仿真;嵌入式;軟件測(cè)試;單元測(cè)試

中圖分類號(hào)：TP311.52?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1672-9129（2020）09-0038-01

嵌入式系統(tǒng)具有指定的應(yīng)用性，因此嵌入式系統(tǒng)必須具有更高的可靠性。全數(shù)字仿真背景之下嵌入式軟件需要不斷進(jìn)行驗(yàn)證、確定以及測(cè)試，以保證嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。

1?嵌入式軟件測(cè)試概念

軟件測(cè)試主要指的是通過(guò)對(duì)相關(guān)測(cè)試工具的使用，按照一定的測(cè)試程序和過(guò)程對(duì)軟件系統(tǒng)的功能和性能等進(jìn)行測(cè)試、分析、評(píng)估可能出現(xiàn)的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)開發(fā)錯(cuò)誤并進(jìn)行跟蹤，最主要就是對(duì)用戶的需求進(jìn)行全面的滿足。具體地說(shuō)，軟件測(cè)試是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說(shuō)明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計(jì)一批測(cè)試用例，并利用這些測(cè)試用例去運(yùn)行程序，以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的過(guò)程，軟件測(cè)試是保證軟件質(zhì)量的重要手段。軟件測(cè)試根據(jù)階段可以劃分為：?jiǎn)卧獪y(cè)試、集成測(cè)試、配置項(xiàng)測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試等。

嵌入式軟件比傳統(tǒng)軟件的專業(yè)性更強(qiáng)，相關(guān)的測(cè)試設(shè)備與工作要更加專業(yè)和嚴(yán)格。在軟件測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)集成測(cè)試環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問(wèn)題。加強(qiáng)全數(shù)字仿真背景之下嵌入式軟件測(cè)試技術(shù)的開發(fā)能夠更好的保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2?嵌入式軟件測(cè)試的分類

（1）單元測(cè)試又被稱之為模塊測(cè)試，是以軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最小單元作為測(cè)試對(duì)象——程序模塊來(lái)驗(yàn)證其正確性的測(cè)試。在編碼的過(guò)程中，單元測(cè)試往往起到至關(guān)重要的作用。單元測(cè)試應(yīng)用非常廣泛，無(wú)論是在代碼的開發(fā)初期，還是編輯的過(guò)程中，調(diào)試的過(guò)程中，以及最后的復(fù)查，單元測(cè)試都能夠準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行檢查。在軟件開發(fā)的過(guò)程中，使用單元測(cè)試能夠使成本進(jìn)行降低。軟件具備的功能多種多樣，一種模塊很難滿足全部軟件的需求，因此使用單元測(cè)試的方法更加科學(xué)合理和準(zhǔn)確。模塊是由不同的小程序組成，按照還原論的思想要對(duì)每一個(gè)小程序進(jìn)行針對(duì)性的測(cè)試。在軟件的關(guān)鍵模塊之中，需要利用單元測(cè)試進(jìn)行著重檢測(cè)，并且要對(duì)其姓名進(jìn)行全面測(cè)定。針對(duì)產(chǎn)品的源代碼，或者是所需要的文檔，使用單元測(cè)試的方式更合理。單元測(cè)試之中白盒測(cè)試是最常用的方法，配合測(cè)試作為輔助方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正模塊內(nèi)部有可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和誤差。通過(guò)目標(biāo)模塊各種接口、以及模塊的路徑，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的測(cè)試。

（2）聯(lián)合測(cè)試又被稱之為集成測(cè)試，主要指的是通過(guò)軟件結(jié)構(gòu)的形式組合單元測(cè)試的相關(guān)模塊與程序，通過(guò)對(duì)單獨(dú)子系統(tǒng)的測(cè)試來(lái)達(dá)到對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合測(cè)試的目的。在軟件測(cè)試的過(guò)程中首先要進(jìn)行單元模塊測(cè)試，如果測(cè)試的結(jié)果正常再進(jìn)行集成測(cè)試，軟件則可以進(jìn)行正常的運(yùn)行。模塊的接口也是決定軟件是否能夠正常運(yùn)行的主要原因，軟入式軟件測(cè)試技術(shù)需要防止因?yàn)榻涌趩?wèn)題導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。

（3）可行性測(cè)試又被稱之為確認(rèn)測(cè)試，最主要的檢測(cè)目標(biāo)就是為了保證軟件的可行性和準(zhǔn)確性，說(shuō)明書中會(huì)詳細(xì)體現(xiàn)出客戶的相關(guān)需求，將客戶的需求與檢測(cè)的工作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

（4）系統(tǒng)測(cè)試的順序是集成測(cè)試之后，接口的測(cè)試是重要的測(cè)試工作，能否符合系統(tǒng)的要在實(shí)際的工作環(huán)境之下對(duì)系統(tǒng)的接口進(jìn)行檢測(cè)。

3?系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境的搭建與應(yīng)用系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境的搭建與應(yīng)用

嵌入式系統(tǒng)軟件與硬件有密切的關(guān)系，并且受運(yùn)行環(huán)境的影響，在測(cè)試的過(guò)程中難度較大，并且測(cè)試的方法較少，容易出現(xiàn)重復(fù)測(cè)試的現(xiàn)象。產(chǎn)生這些問(wèn)題最主要的原因就是測(cè)試的環(huán)境，如果測(cè)試的環(huán)境不佳，很容易對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。我國(guó)當(dāng)前軟件測(cè)試的主要環(huán)境包括以下幾種，模擬仿真環(huán)境、真實(shí)環(huán)境以及全數(shù)字模擬技術(shù)環(huán)境等。

3.1全數(shù)字模擬技術(shù)。全數(shù)字模擬技術(shù)主要通過(guò)數(shù)學(xué)的運(yùn)算模式，平臺(tái)是軟件檢測(cè)最主要的媒介。CPU接受相關(guān)指令，通過(guò)相關(guān)模擬器來(lái)進(jìn)行嵌入式軟件的測(cè)試，主要包括時(shí)鐘、芯片以及中斷等。

全數(shù)字模擬技術(shù)存在著一定程度局限性，主要包括以下幾點(diǎn)：第一，缺乏很好的實(shí)用性。第二，在全數(shù)字模擬技術(shù)中，仿真交聯(lián)系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)行存在著很大的難度，如果仿真系統(tǒng)得到的結(jié)論不能保證準(zhǔn)確性和完整性，那么系統(tǒng)的實(shí)時(shí)特性就不能得到體現(xiàn)，進(jìn)而也無(wú)法準(zhǔn)確找到相關(guān)故障，時(shí)序的故障也不能準(zhǔn)確進(jìn)行排查;第三，全數(shù)字模擬技術(shù)對(duì)時(shí)序關(guān)系的理順能力并不強(qiáng)。

3.2真實(shí)環(huán)境。

（1）真實(shí)環(huán)境的定義。所謂真是環(huán)境主要指的是嵌入式軟件和硬件平臺(tái)組成的整個(gè)系統(tǒng)，與物理設(shè)備所產(chǎn)生的真實(shí)性的聯(lián)系，在連接的過(guò)程中會(huì)形成閉環(huán)，對(duì)閉環(huán)進(jìn)行的相關(guān)測(cè)試。

（2）真實(shí)環(huán)境的局限性。第一，真是環(huán)境的構(gòu)建需要很大的資金投入，這對(duì)于測(cè)試單位而言會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)壓力;第二，在真實(shí)環(huán)境中，如果嵌入性軟件出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那么與之相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)也會(huì)因此受到影響，甚至?xí)?duì)工作人員的人身安全產(chǎn)生威脅;第三，真實(shí)環(huán)境之內(nèi)僅有部分測(cè)試方法可以使用，很多軟件無(wú)法進(jìn)行順利的測(cè)試。

結(jié)語(yǔ)：真實(shí)系統(tǒng)存在著很多的局限，但是優(yōu)勢(shì)也不是其他系統(tǒng)可以比擬，全數(shù)字仿真背景下的嵌入式軟件測(cè)試技術(shù)可以更好的彌補(bǔ)相關(guān)缺陷。近年來(lái)我國(guó)全數(shù)字仿真環(huán)境在不斷的開發(fā)與完善，在我國(guó)軟件測(cè)試領(lǐng)域?qū)?huì)有長(zhǎng)足的發(fā)展和遠(yuǎn)大的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]許洪山.嵌入式軟件單元測(cè)試研究[J].電子測(cè)試，2020（06）：82-83+71.

[2]劉家梁.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過(guò)程中嵌入式軟件的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2020（05）：92.

[3]張濤，李瑞軍，范延芳.基于SPARC V8的星載嵌入式軟件全數(shù)字仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2020，28（01）：11-15.

[4]夏敏.嵌入式計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020，16（02）：68-69.