淺談嵌入式計算機(jī)軟件測試關(guān)鍵技術(shù)論文
計算機(jī)行業(yè)中最先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)就是嵌入式計算機(jī)，我們身邊的計算機(jī)并不是嵌入式計算機(jī)，嵌入式計算機(jī)是指針對某一個項目而專門開發(fā)的計算機(jī)，在很大程度上提高了工作的效率。而嵌入式軟件則是安裝在嵌入式計算上面的軟件，正常情況下，嵌入式計算機(jī)軟件的功能只能根據(jù)工作需要完成，因此，這也充分說明嵌入式軟件的性能只有相對穩(wěn)定，嵌入式計算機(jī)軟件才能夠進(jìn)行與之相關(guān)的性能測試，從而保證嵌入式計算機(jī)及嵌入式計算機(jī)軟件能夠正常運作。
1 嵌入式計算機(jī)及其嵌入式軟件的概念
1.1 嵌入式計算機(jī)的綜述
嵌入式計算機(jī)指的是針對某一種技術(shù)或者某一種網(wǎng)絡(luò)而專門開發(fā)的計算機(jī)操作系統(tǒng)，在計算機(jī)技術(shù)現(xiàn)有的操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入嵌入式系統(tǒng)，從而實現(xiàn)提高計算機(jī)硬件及軟件性能，以及更好地在實際中運用。嵌入式計算機(jī)如果為了某種需求而開發(fā)某一功能，則對開發(fā)的要求十分嚴(yán)格。因為功能開發(fā)不僅需要一定的成本作為支持，且對軟件性能以及計算機(jī)大小等都要嚴(yán)格的要求。不過嵌入式計算機(jī)的優(yōu)勢就是通過對計算機(jī)處理器、計算機(jī)硬件及系統(tǒng)等進(jìn)行嵌入式軟件操作，以實現(xiàn)計算機(jī)技術(shù)，從而提高工作效率和工作質(zhì)量，所以在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2 嵌入式軟件
顧名思義，嵌入式軟件就是安裝在嵌入式計算機(jī)上的一種應(yīng)用軟件，可以對軟件的功能進(jìn)行獨立操作。嵌入式計算機(jī)軟件主要包括嵌入式微處理器、控制器、傳感器、儲存器及定時器。嵌入式計算機(jī)軟件與其他計算機(jī)軟件相比更具專業(yè)性。另外，嵌入式計算機(jī)軟件只能運行于特定平臺或者系統(tǒng)，因為開發(fā)嵌入式計算機(jī)軟件的環(huán)境與運行環(huán)境有一定的差異，所以不能在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用。但安裝了嵌入式計算機(jī)軟件的計算機(jī)可以實現(xiàn)很多常規(guī)計算機(jī)所不能實現(xiàn)的功能，例如實時監(jiān)控、實時管理設(shè)備以及實時處理數(shù)據(jù)等功能，真正實現(xiàn)了現(xiàn)代自動化的電子處理功能，可以說嵌入式計算機(jī)軟件是實現(xiàn)自動化和智能化的一個重要途徑，而且也是自動化技術(shù)的核心。
2 嵌入式計算機(jī)軟件測試的主要技術(shù)
2.1 對宿主機(jī)的測試研究
宿主機(jī)是指在現(xiàn)有計算機(jī)上面開發(fā)嵌入式軟件的計算機(jī)，而接受并且運行嵌入式軟件的計算機(jī)則是目標(biāo)計算機(jī)。嵌入式計算機(jī)軟件在宿主機(jī)上的測試主要有靜態(tài)測試和動態(tài)測試兩種技術(shù)，這兩種測試對宿主機(jī)進(jìn)行測試所使用的均是代碼邏輯方法。靜態(tài)檢測。多數(shù)計算機(jī)軟件開發(fā)者在對計算機(jī)軟件進(jìn)行測試時，均是人工檢測，將軟件開發(fā)設(shè)計人員分成小組，小組之間對軟件開發(fā)的'過程以及性能程序、算法以及對數(shù)據(jù)和模塊的關(guān)系進(jìn)行交流。這種方式雖然能找出軟件是否存在相關(guān)性，但由于嵌入式軟件的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，其軟件開發(fā)設(shè)計的步驟也越來越繁瑣，軟件所占內(nèi)存也越來越大，所以這一系列問題都要求軟件開發(fā)者在軟件設(shè)計開發(fā)的過程中完全參與到其中，因每個人的分工不同，所以在對軟件進(jìn)行正常測試時采用人工檢測的方法會增加軟件檢測工作的負(fù)擔(dān)。
因此，為了在計算機(jī)軟件開發(fā)現(xiàn)階段的背景下找到適合的嵌入式軟件測試技術(shù)，就需要對原始計算機(jī)進(jìn)行軟件優(yōu)化檢測工作，從而減輕現(xiàn)階段計算機(jī)軟件測試的工作。同時，在對軟件進(jìn)行測試的過程中，需要先對嵌入式計算機(jī)軟件的軟件開發(fā)系統(tǒng)框架圖進(jìn)行整理工作，然后再借助自動化技術(shù)查找其所設(shè)置自動連接的相關(guān)量以及軟件代碼源。這種方式除了可以有效提高嵌入式計算機(jī)軟件測試的工作效率，同時也使嵌入式軟件測試的結(jié)果更加準(zhǔn)確。
動態(tài)檢測。動態(tài)檢測技術(shù)可以檢測和顯示軟件的函數(shù)以及內(nèi)存分配等。測試軟件的代碼的目的是為了檢測出軟件所具備的功能及其性能，能夠有效的檢測和分析軟件代碼的執(zhí)行能力以及軟件代碼的覆蓋率。通過了解和熟悉軟件代碼的執(zhí)行能力來促進(jìn)對軟件的改進(jìn)工作，從而縮短嵌入式軟件的開發(fā)時間，并對其功能進(jìn)行優(yōu)化和完善工作。另外，動態(tài)檢測技術(shù)也可以根據(jù)嵌入式軟件開發(fā)的具體情況對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測工作，看其是否缺少數(shù)據(jù)，從而為軟件開發(fā)提供重要的依據(jù)。
2.2 目標(biāo)機(jī)測試研究
目標(biāo)機(jī)在檢測過程中需要注意其綜合能力，也就是在測試軟件交互能力的同時保證軟件的安全可靠，從而使其測試結(jié)果更能與計算機(jī)軟件的性能相符合。
故障注入。嵌入式計算機(jī)軟件在計算機(jī)中的運行狀態(tài)是可以人為設(shè)置的，但要想實現(xiàn)人為設(shè)置這一功能，則需要目標(biāo)機(jī)具備相應(yīng)的功能，且能夠按照運行方法設(shè)置運行的時間。故障注入技術(shù)是指在目標(biāo)機(jī)中只針對其中某一部分進(jìn)行測試，從而檢測出目標(biāo)機(jī)的整體性能。
內(nèi)存分析技術(shù)。由于嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)所占的內(nèi)存空間較小，所以可以通過內(nèi)存分析技術(shù)正確找出出現(xiàn)故障的計算機(jī)內(nèi)存。嵌入式計算機(jī)軟件之所以會產(chǎn)生故障，主要原因源于內(nèi)存分配錯誤而導(dǎo)致的，因此，計算機(jī)軟件開發(fā)研究人員需要對內(nèi)存技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而判斷內(nèi)存的情況。正常情況下，計算機(jī)軟件開發(fā)研究人員會優(yōu)先選擇分形硬件，但又由于分析硬件會需要消耗大量的資金，且分析硬件的工具也極容易受環(huán)境因素的影響，輕則會影響軟件分析，重則會對內(nèi)存運行造成一定的影響。因此，計算機(jī)軟件開發(fā)研究人員在對內(nèi)存進(jìn)行分析研究時，需要根據(jù)計算機(jī)內(nèi)存的具體情況選擇具有針對性的方法對其進(jìn)行測試。
程序性能分析。程序性能分析技術(shù)對于嵌入式計算機(jī)的工作而言也尤為重要。嵌入式計算機(jī)對軟件程序有較高的要求，為了保證數(shù)據(jù)檢測的工作效率和質(zhì)量，軟件的程序需要在規(guī)定時間內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行中斷或者生成處理。因此，計算機(jī)軟件開發(fā)研究人員在測試軟件程序性能的過程中，只能根據(jù)軟件的現(xiàn)階段情況選擇程序中的某一段代碼進(jìn)行優(yōu)化。另外，在軟件程序測試過程中，也可以根據(jù)軟件代碼找出已經(jīng)被使用的程序代碼。選擇程序性能分析技術(shù)進(jìn)行嵌入式軟件測試，不僅可以有效的整理計算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，而且還可以根據(jù)軟件的分析數(shù)據(jù)分析軟件的類型及軟件測試時間等詳細(xì)的數(shù)據(jù)。計算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行判斷，明確其需要最先進(jìn)行優(yōu)化的程序，從而提高軟件程序優(yōu)化工作的效率。另外，程序性能分析技術(shù)還可以根據(jù)優(yōu)化時間設(shè)置優(yōu)化程度，從而幫助嵌入式軟件開發(fā)人員正確分析軟件程序的具體信息。
2.3 仿真機(jī)測試研究
通過仿真機(jī)可以對計算機(jī)軟件測試及其性能、功能等進(jìn)行完善工作。仿真機(jī)和宿主機(jī)相比而言，前者不僅比后者更直觀、真實，并且，仿真機(jī)測試還可以測試嵌入式軟件的主要技術(shù)，以通過測試結(jié)果增強軟件的可行性。另外，仿真機(jī)所測試出來的結(jié)果可以同時作用于宿主機(jī)及目標(biāo)機(jī)。
仿真機(jī)獲取數(shù)據(jù)測試。仿真機(jī)數(shù)據(jù)測試是嵌入式計算機(jī)軟件測試中最難實現(xiàn)的一個問題，在測試嵌入式計算機(jī)軟件時，其測試過程中必須要對軟件設(shè)計開發(fā)的源代碼進(jìn)行檢測，且檢測源代碼所使用的數(shù)據(jù)量較大，所以對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有更高的要求。另外，仿真機(jī)測試技術(shù)除了可以保證數(shù)據(jù)信息的完整性，還可以在數(shù)據(jù)緩存完后使用軟件測試工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改工作，最大程度的保證了數(shù)據(jù)的正常輸入。而且，在測試完之后，還可以將緩存的數(shù)據(jù)整理存儲在計算機(jī)中。但這種方式唯一的缺點就是只有保證測試容量大于緩存數(shù)據(jù)的大小，測試才能夠順利進(jìn)行。
仿真機(jī)仿真測試。嵌入式計算機(jī)軟件要想在測試過程中對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，其仿真測試就需要得到技術(shù)的支持，從而順利開展仿真機(jī)仿真測試工作，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的仿真模擬。并且，在整個仿真模擬過程中，均可以清楚地看到技術(shù)的使用過程，然后在針對軟件的性質(zhì)進(jìn)行分類仿真測試，以使仿真測試結(jié)果更加精準(zhǔn)。仿真機(jī)仿真測試最重要的一點就是在測試過程中，必須要保證傳輸信號的相對穩(wěn)定，以保證仿真測試數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)實時性。
3 總結(jié)
嵌入式計算機(jī)軟件對我們的生活產(chǎn)生著著巨大的影響，例如飛機(jī)的飛行控制器以及家用電器，如冰箱，這些都運行了嵌入式軟件測試技術(shù)。綜上所述，在現(xiàn)階段，嵌入式計算機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在社會的多個領(lǐng)域，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式計算機(jī)及嵌入式軟件的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，嵌入計算機(jī)軟件開發(fā)也越來越復(fù)雜。更重要的是，嵌入式計算機(jī)軟件與普通的計算機(jī)軟件相比，其更加具有專用性和專業(yè)性。因此，加強和進(jìn)一步提高嵌入式計算機(jī)軟件性能的穩(wěn)定性，對嵌入式軟件的開發(fā)和應(yīng)用都有重要的意義。
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