高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的集成測(cè)試技術(shù)
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
探測(cè)故障的最佳時(shí)機(jī)是在開發(fā)過程的早期。如果使用統(tǒng)一建模語言(UML)，甚至在分析和設(shè)計(jì)期間就可以發(fā)現(xiàn)故障。
然而，軟件的集成和測(cè)試十分困難，嵌入式系統(tǒng)更困難，由于輸入和輸出少，系統(tǒng)的可操作性和可見性都很有限。反常的系統(tǒng)狀態(tài)尤其難以測(cè)試，因?yàn)樵诖_定系統(tǒng)在某一狀態(tài)下的行為前，必須使系統(tǒng)進(jìn)入該狀態(tài)。
本文提出將測(cè)試儀器(instrumentation)代碼注入U(xiǎn)ML模型實(shí)現(xiàn)中的觀點(diǎn)，目的是提升系統(tǒng)的可控性、可觀察性和易測(cè)性。測(cè)試儀器可應(yīng)用在開發(fā)和目標(biāo)環(huán)境中，并可在模型級(jí)進(jìn)行交互式系統(tǒng)調(diào)試。在批處理模式下，測(cè)試儀器是數(shù)據(jù)采集、初始化和測(cè)試自動(dòng)化的基礎(chǔ)。本文旨在：簡(jiǎn)要介紹基于模型的軟件工程以及這些模型的實(shí)現(xiàn)；概述基于模型的軟件的集成測(cè)試方法；確定模型系統(tǒng)內(nèi)重要的運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)和執(zhí)行關(guān)鍵點(diǎn)；闡述在運(yùn)行時(shí)間采集和操作模型數(shù)據(jù)的幾種方案；使測(cè)試儀器能自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。
軟件故障是指程序中的錯(cuò)誤指令或計(jì)算，軟件故障的執(zhí)行將導(dǎo)致軟件狀態(tài)出錯(cuò)。當(dāng)錯(cuò)誤傳到輸出，并作為一個(gè)異常結(jié)果呈現(xiàn)在系統(tǒng)外時(shí)，故障就會(huì)發(fā)生。程序的可控性是指一套測(cè)試系統(tǒng)強(qiáng)迫被測(cè)程序遵循一個(gè)特定執(zhí)行路徑的能力，也有可能沿這條路徑的執(zhí)行出錯(cuò)。程序的可觀察性是指這套測(cè)試系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤狀態(tài)繼而指出故障所在的能力。
系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)對(duì)于確定測(cè)試的正確性至關(guān)重要。系統(tǒng)的輸出是由系統(tǒng)的初始狀態(tài)及其輸入決定的。初始狀態(tài)不同的系統(tǒng)，即便輸入相同，輸出也會(huì)不同。系統(tǒng)的最終狀態(tài)也必須作為評(píng)估測(cè)試正確性的一部分予以考慮，因?yàn)椴徽_的內(nèi)部狀態(tài)最終會(huì)傳到系統(tǒng)的輸出，并導(dǎo)致錯(cuò)誤。系統(tǒng)的復(fù)雜性也使得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的正確輸出變得愈加困難。
初始狀態(tài)+輸入--->最終狀態(tài)+輸出
在“黑匣子”測(cè)試方法中，只有系統(tǒng)的外部輸入和輸出可知。需要用一個(gè)特殊的測(cè)試激勵(lì)序列將錯(cuò)誤傳給輸出，以便區(qū)分錯(cuò)誤和正確的程序。所需的特殊序列越長，程序的可測(cè)性就越小。與“黑匣子”相似，嵌入式系統(tǒng)的可控性和可觀察性也較低。評(píng)估最終系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的結(jié)果能縮短檢測(cè)誤差所需的特殊輸入序列，從而產(chǎn)生更小、更易處理的測(cè)試案例。測(cè)試儀器力求同時(shí)提高軟件程序的可控性和可觀察性，以獲得更具可測(cè)性的程序。
在應(yīng)用代碼中使用測(cè)試支持儀器的技術(shù)是一種“玻璃匣”測(cè)試方法。在開發(fā)系統(tǒng)的UML模型時(shí)，開發(fā)者必須了解系統(tǒng)將要完成的任務(wù)?；跍y(cè)試儀器的錯(cuò)誤隔離策略可以將UML模型的知識(shí)運(yùn)用于集成測(cè)試。系統(tǒng)的操作和狀態(tài)在分析級(jí)比在編碼級(jí)更具可見性，因?yàn)楹笳呤艿綄?shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的影響。
僅從外部輸入設(shè)置測(cè)試的初始系統(tǒng)狀態(tài)需要特定的外部激勵(lì)序列。異常狀態(tài)下的系統(tǒng)操作是很多嵌入式應(yīng)用中驗(yàn)證的關(guān)鍵，但生成這些初始狀態(tài)并不簡(jiǎn)單。本文所描述的技術(shù)可利用測(cè)試手段，大大提高可控性和可觀察性。
集成測(cè)試的步驟
集成測(cè)試可分成兩個(gè)重要階段，即動(dòng)態(tài)驗(yàn)證和目標(biāo)集成。動(dòng)態(tài)驗(yàn)證是在開發(fā)環(huán)境下運(yùn)行UML模型，其目的在于確定模型的正確性。目標(biāo)集成涉及到在目標(biāo)環(huán)境中集成軟件和硬件。動(dòng)態(tài)驗(yàn)證和目標(biāo)集成兩者都是在分析級(jí)上進(jìn)行的，均使用同樣的工具，即測(cè)試支持儀器。
要盡可能多地進(jìn)行動(dòng)態(tài)驗(yàn)證測(cè)試，其原因有很多：硬件的可用性、硬件/軟件的分離、更短的調(diào)試周期，以及工具的使用。如果在動(dòng)態(tài)驗(yàn)證的運(yùn)行測(cè)試后，可以確信模型沒有問題，目標(biāo)集成的調(diào)試就可以集中在系統(tǒng)組件之間的接口上，或特定平臺(tái)問題上。
a.用UML建立嵌入式系統(tǒng)模型
將UML模型有效地用于嵌入式應(yīng)用的軟件工程，要求開發(fā)進(jìn)程能確保：模型是嚴(yán)格而完整的；在不影響模型的情況下優(yōu)化所生成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)由進(jìn)程通過多個(gè)版本及要求的升級(jí)來維持。
為達(dá)到這些目標(biāo)，基于模型的軟件工程采用一種轉(zhuǎn)換方法，重點(diǎn)討論采用這種轉(zhuǎn)換方法在代碼中添加測(cè)試支持，但該技術(shù)也可應(yīng)用于手工實(shí)現(xiàn)的UML模型。這種轉(zhuǎn)換方法的特點(diǎn)將在下文介紹。
下載文檔麥格納(MAGNA)正在進(jìn)行一項(xiàng)1.2億美元的投資，在印度班加羅爾建立和運(yùn)營一座全新工程中心，旨在為出行電動(dòng)化提供支持。該設(shè)施占地約2.2萬平方米，預(yù)計(jì)將于2023年第一季度開業(yè)，屆時(shí)該中心將聘請(qǐng)眾多經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和技...
關(guān)鍵字： 工程師 仿真 電動(dòng)汽車 軟件無錫2022年9月28日 /美通社/ -- 近日，江蘇省工業(yè)和信息化廳公示2022年（第9批）省級(jí)軟件企業(yè)技術(shù)中心擬認(rèn)定名單，經(jīng)企業(yè)申報(bào)、各市推薦、形式審查、專家評(píng)審等程序，浪潮卓數(shù)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司（簡(jiǎn)稱浪潮卓數(shù)）...
關(guān)鍵字： 軟件 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)安全 數(shù)據(jù)采集
廠商專欄
熱門文章
- 稚暉君機(jī)器人公司否認(rèn)借殼上市 回應(yīng)：只是收購了一家上市公司
- 尊湃芯片竊密案宣判：創(chuàng)始人獲刑6年，華為勝訴！
- 突發(fā)！美國科技巨頭上海AI研究院解散
- 深入解讀MOS管
- 美國服“軟”！解除EDA出口限制，芯片設(shè)計(jì)不再卡脖子
- 深度解析阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)——L型、pi型與T型
- 小華四開關(guān)BUCK-BOOST參考設(shè)計(jì)助力雙向DC/DC電源開發(fā)
- 阿里最新17位合伙人名單出爐：9人退出 無新增
- CAN總線的工作原理是什么？CAN總線和LIN總線有什么區(qū)別？
- 您的低電流測(cè)量精度如何？
