嵌入式软件测试浅谈

2011-02-23 18:41:15来源: 电子工程专辑
    嵌入式软件测试与普通软件测试的目的一样,都是为了发现软件缺陷,而后修正缺陷以提高软件的可靠性。嵌入式系统安全性的失效可能会导致灾难性后果,即使非安全性失效,由于其应用场合特殊也会导致重大经济损失。因此,往往嵌入式软件对可靠性的要求比普通软件高。这就要求对嵌入式软件进行严格的测试、确认和验证,以提高产品的可靠性。

    不过由于嵌入式软件的多样性,基于的操作系统,使用的开发环境,微控制器都是日益繁多,完整规范的测试实现起来比较困难,一般企业都是直接进行系统测试。单元测试,集成测试由于测试执行的运行环境建立困难,执行效率低下,或者维护困难就往往被忽略。

    实际上,只要时间上做好安排,确立测试方案,根据情况建立单元测试环境,还是可以顺利实施单元测试,尽早发现软件缺陷,整体上获得时效,提高了系统可靠性。文中笔者就根据多年工作实践,将嵌入式软件单元测试相关的一些经验与大家分享,同时抛砖引玉。

测试环境

    单元测试首先需要动态运行代码的环境,嵌入式软件开发环境往往是交叉开发环境,我们希望将代码移植到开发主机上运行(比如Windows系统),这样做有几个好处:

1 可以利用高速的主机提高代码运行效率;

2 有利于测试管理,便于测试用例输入和形成测试结果报表和维护;

3 充分利用Windows系统的测试工具,实现自动化测试。

    不过移植代码至Windows系统需要将嵌入式软件的API都移植到Windows,形成虚拟系统接口层,这种方法往往是长期使用这一嵌入式系统,一劳永逸的长远性方案。

    当然还可以通过购买使用一些商用的工具,比如CodeTest,VcTester,使用这些工具在嵌入式系统上直接开展单元测试工作。

    这两种方案对于一些中小企业来说,由于不愿投入这么大人力物力,不能建立长期有效的开发方案而无法实施。对于这种条件还可以采用一种投入较小的短时方案,直接在程序中加入测试代码,直接在目标板上运行查看结果,测试用例也可以直接在代码中,或者通过接口从主机获得测试输入及输出测试结果。这一方案对于测试硬件驱动也是相当适用的,比如测试某设备读写做了以下c语言代码(详见本刊网站):

    在实际平台上运行该代码执行测试,这种方法主要用于单元的功能测试。虽然需要在单元测试阶段编写额外的代码,但是由上面例子可见,被测单元接口定义清晰,测试代码很容易完成,至于测试用例的编写是无法避免的。正式发布代码时通过条件编译将这些代码屏蔽即可。

测试策略

    从测试效果上看,当然是花费越多的时间、人力,发现的问题越多,产品的质量控制得更好。但实际上,彻底做好软件单元测试几乎是不可能的,我们需要综合考虑成本和效率,这是实际产品开发中经常遇到的问题,都面对这样两难的境地——上市时间延误而没有及时占领市场;或是时间上抢先,不过测试不充分导致出厂的产品质量不高。如果测试时间不充足,如何在限定时间内更好地完成测试工作呢?

1 我们需要强调对隐藏缺陷多的模块进行测试:问题是怎么在测试计划之前确定哪些模块缺陷多,容易出错呢?根据经验,出错率大的地方往往是以下几种情况:

* 时间压力大的情况下完成的模块;

* 经验不足的员工编写的模块;

* 前期发现过大量bug的模块;

* 接口关系复杂的模块;

* 技术难度大,处于行业领先地位的模块;

* 从未做过测试或缺乏底层测试的模块。

2 对于重要的模块加强测试:“重要”这个概念在这里往往也不是轻易评估的,实际实施中应该需要测试评审小组商议决定。这里就根据经验列出以下几点作为参考:

* 和安全相关的模块,比如产生辐射,高温,高压等威胁人身安全的模块,这是最为关键的一点;

* 从经济利益角度考虑,出现故障将造成较大经济损失的模块;

* 从使用角度看,用户操作的模块优先级要高于服务操作模块,因为用户的优先级高于客服人员;

* 基本功能模块优先级高于扩展功能模块,试想基本功能都不能使用,那扩展功能岂不是空中楼阁;

* 执行概率高的模块,因为执行概率高的代码在运行中暴露缺陷的几率也大。

[1] [2]

关键字:嵌入式软件  单元测试  Unit  Testing

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2011/0223/article_4350.html
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