嵌入式系統(tǒng)中軟件與硬件的集成測試方法

1、嵌入式系統(tǒng)中軟件與硬件的集成測試方法作者：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載發(fā)布時間：:2014/6/25 11:40:49 推薦標(biāo)簽：嵌入式測試集成測試嵌入式軟件自身軟硬件結(jié)合的復(fù)雜性及其質(zhì)量的重要性，造成其軟件測試的特殊性，就 是在執(zhí)行正常軟件測試的單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試的過程中，還要考慮到軟件與硬件 的兼容問題，即需要進行軟硬件集成測試。本文首先介紹了嵌入式軟件與硬件集成測試的相 關(guān)概念，然后歸納提出了軟硬件集成測試過程，結(jié)合當(dāng)前軟件測試理論前沿知識，把該測試 過程進行重組和改進，并給出了測試模型。引言軟件質(zhì)量即業(yè)務(wù)生命。軟件測試項目已經(jīng)變得比以往任何時候都復(fù)雜和困難。1979年， Glenford Mye

2、rs在The Art of Software Testing一書中提出“測試的目的是證偽”這 一概念，推翻了過去“為表明軟件正確而進行測試”的錯誤認識，為軟件測試的發(fā)展指出了 方向，軟件測試的理論、方法在之后得到了長足的發(fā)展。但是，目前中國許多軟件企業(yè)仍存 在著“重開發(fā)、輕測試”的傾向，從而造成軟件產(chǎn)品的質(zhì)量問題日漸突出。因此，如何制定 有效的軟件測試過程、保障軟件業(yè)的健康化發(fā)展，已成為當(dāng)務(wù)之急。嵌入式軟件作為軟件家族中重要的分支，在當(dāng)今人民生活和國防事業(yè)中得到越來越廣泛 的應(yīng)用，由于嵌入式軟件自身軟硬件結(jié)合的復(fù)雜性、其質(zhì)量的重要性，也造就了其軟件測試 的特殊性，那就是在執(zhí)行正常軟件測試的單元

3、測試、集成測試、配置項測試、系統(tǒng)測試的過 程中，還要考慮到軟件與硬件的兼容問題，即需要進行軟、硬件集成測試。本文將重點研究 嵌入式軟件與硬件集成時的測試過程。根據(jù)筆者在嵌入式軟件測試工作過程中的經(jīng)驗，歸納提出了軟硬件集成測試過程，同時 結(jié)合當(dāng)前軟件測試理論前沿知識，把該測試過程進行重組和改進，并給出了測試模型，以期 嵌入式軟件與硬件集成測試過程能夠在實際中廣泛應(yīng)用。1、嵌入式軟件測試基本概念1.1嵌入式軟件和普通計算機系統(tǒng)一樣，嵌入式系統(tǒng)除了需要硬件結(jié)構(gòu)和配置外，還需要相應(yīng)軟件的支 持才能完整地實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。目前，嵌入式系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)通常都采用以實時內(nèi)核為 基礎(chǔ)的分層體系結(jié)構(gòu)。組成嵌入式

4、系統(tǒng)的軟件大致可分為如下幾層：驅(qū)動層(硬件抽象層)：驅(qū)動層是最靠近硬件的一層，它屬于最底層的軟件，直接和硬件 打交道，它為操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用提供使用硬件的接口即驅(qū)動的支持。操作系統(tǒng)層(實時內(nèi)核層):該層的主要功能是協(xié)助最頂層的應(yīng)用層更好地進行任務(wù)的調(diào) 度、消息管理和異常處理等工作，由于該層的支持，特別是實時內(nèi)核的作用，大大地減輕了 嵌入式軟件開發(fā)人員開發(fā)嵌入式軟件的難度，同時也縮短了嵌入式軟件的開發(fā)周期。應(yīng)用軟件實現(xiàn)支持層：嵌入式應(yīng)用軟件的實現(xiàn)需要編程語言的支持。目前，應(yīng)用于嵌入 式軟件編程語言主要有面向過程的語言C和面向?qū)ο蟮木幊陶Z言C+、ADA等，應(yīng)用這些語 言開發(fā)的應(yīng)用程序在嵌入式系統(tǒng)中

5、運行時都需要相應(yīng)的編譯器或解釋器的支持，轉(zhuǎn)換成相應(yīng) 的機器碼，才能在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)應(yīng)用程序?qū)?yīng)的功能。應(yīng)用層：應(yīng)用層軟件主要由多個相對獨立的應(yīng)用任務(wù)組成，每個應(yīng)用任務(wù)完成特定的工 作，如計算任務(wù)和通信任務(wù)等，各個任務(wù)的運行由操作系統(tǒng)進行調(diào)度。1.2測試用語嵌入式軟件(Embedded Software):嵌入式計算機系統(tǒng)中的軟件，其與硬件聯(lián)系緊密， 并且通常要求強實時性。測試環(huán)境(teST EnvirONment):執(zhí)行測試程序所需要的硬件平臺和軟件資源構(gòu)成的環(huán)境。測試用例(Test Case)：為測試項規(guī)定輸入、預(yù)期結(jié)果和一組執(zhí)行條件的文檔。測試程序(Test Procedure):執(zhí)行測

6、試用例的程序形式，其執(zhí)行需要相應(yīng)測試環(huán)境的支 持。問題描述報告(Problem Description Report):對軟件測試過程中發(fā)現(xiàn)問題的簡要描述。更改的判定條件覆蓋(Modified CondiTIon/Decision Coverage， MC/DC):對設(shè)計足夠 多的測試用例，使得判定中每個條件的所有可能結(jié)果至少出現(xiàn)一次，每個判定本身的所有可 能結(jié)果也至少出現(xiàn)一次，每個入口點和出口點至少要喚醒一次，并且每個條件都顯示能單獨 影響判定結(jié)果。陷處理溢叩，疆期軟件測if!而件障陣;船她夠鬲整圖1嵌入式軟件軟硬件集成測試過程2、軟硬件集成測試過程軟硬件集成測試應(yīng)該在嵌入式軟件集成測試完成

7、的基礎(chǔ)上進行。此時軟件已按照功能模 塊組裝成子系統(tǒng)，為了有效驗證該子系統(tǒng)軟件與硬件功能的協(xié)調(diào)性，保證軟件在特定的硬件 平臺上能夠按照設(shè)計的要求進行工作，完成其要求的功能、性能指標(biāo)，就必須進行嵌入式軟 件的軟硬件集成測試。2.1嵌入式軟件測試過程軟件開發(fā)人員在開發(fā)過程中，一般遵循如下步驟：系統(tǒng)軟硬件功能劃分，形成軟、硬件研制任務(wù)書。系統(tǒng)軟件需求分析。系統(tǒng)軟件概要設(shè)計。系統(tǒng)軟件詳細設(shè)計。軟件編碼。測試人員恰恰以相反的步驟實現(xiàn)測試過程:單元測試。軟件單元測試的目的是檢測程序模塊是否符合詳細設(shè)計說明書的要 求。通常會采用白盒測試技術(shù)，如基于路徑覆蓋原理等。集成測試（配置項測試）。軟件集成測試的目的是檢測程序是否符合概要設(shè)計說明 書的要求。通常采用黑盒測試技術(shù)，但有時為了確保主要控制路徑的覆蓋測試，也會采用 一定的白盒測試技術(shù)。軟硬件集成測試。軟硬件集成測試的目的是為了檢測系統(tǒng)劃分軟硬件功能后，在軟 件集成測試完成的基礎(chǔ)上，測試模塊軟件在硬件平臺上的運行情況，主要是對嵌入式軟件的 實時性、嵌入性及功能性能指標(biāo)的測試。系統(tǒng)測試。關(guān)注所設(shè)計的系統(tǒng)，在模塊與模塊集成之后構(gòu)成完整系統(tǒng)時所表現(xiàn)出的 質(zhì)量指標(biāo)，包括正確性、可擴性等。確認測試。針對確認標(biāo)準(zhǔn)的測試。確認標(biāo)準(zhǔn)由需求分析