淺談嵌入式計算機軟件測試關鍵技術論文
計算機行業(yè)中最先進的計算機技術就是嵌入式計算機，我們身邊的計算機并不是嵌入式計算機，嵌入式計算機是指針對某一個項目而專門開發(fā)的計算機，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，嵌入式計算機軟件才能夠進行與之相關的性能測試，從而保證嵌入式計算機及嵌入式計算機軟件能夠正常運作。
1 嵌入式計算機及其嵌入式軟件的概念
1.1 嵌入式計算機的綜述
嵌入式計算機指的是針對某一種技術或者某一種網(wǎng)絡而專門開發(fā)的計算機操作系統(tǒng)，在計算機技術現(xiàn)有的操作系統(tǒng)的基礎上加入嵌入式系統(tǒng)，從而實現(xiàn)提高計算機硬件及軟件性能，以及更好地在實際中運用。嵌入式計算機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大小等都要嚴格的要求。不過嵌入式計算機的優(yōu)勢就是通過對計算機處理器、計算機硬件及系統(tǒng)等進行嵌入式軟件操作，以實現(xiàn)計算機技術，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上的一種應用軟件，可以對軟件的功能進行獨立操作。嵌入式計算機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。嵌入式計算機軟件與其他計算機軟件相比更具專業(yè)性。另外，嵌入式計算機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)絡環(huán)境中使用。但安裝了嵌入式計算機軟件的計算機可以實現(xiàn)很多常規(guī)計算機所不能實現(xiàn)的功能，例如實時監(jiān)控、實時管理設備以及實時處理數(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的核心。
2 嵌入式計算機軟件測試的主要技術
2.1 對宿主機的測試研究
宿主機是指在現(xiàn)有計算機上面開發(fā)嵌入式軟件的計算機，而接受并且運行嵌入式軟件的計算機則是目標計算機。嵌入式計算機軟件在宿主機上的測試主要有靜態(tài)測試和動態(tài)測試兩種技術，這兩種測試對宿主機進行測試所使用的均是代碼邏輯方法。靜態(tài)檢測。多數(shù)計算機軟件開發(fā)者在對計算機軟件進行測試時，均是人工檢測，將軟件開發(fā)設計人員分成小組，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)和模塊的關系進行交流。這種方式雖然能找出軟件是否存在相關性，但由于嵌入式軟件的結(jié)構(gòu)越來越復雜，其軟件開發(fā)設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擔。
因此，為了在計算機軟件開發(fā)現(xiàn)階段的背景下找到適合的嵌入式軟件測試技術，就需要對原始計算機進行軟件優(yōu)化檢測工作，從而減輕現(xiàn)階段計算機軟件測試的工作。同時，在對軟件進行測試的過程中，需要先對嵌入式計算機軟件的軟件開發(fā)系統(tǒng)框架圖進行整理工作，然后再借助自動化技術查找其所設置自動連接的相關量以及軟件代碼源。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)果更加準確。
動態(tài)檢測。動態(tài)檢測技術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)行能力來促進對軟件的改進工作，從而縮短嵌入式軟件的開發(fā)時間，并對其功能進行優(yōu)化和完善工作。另外，動態(tài)檢測技術也可以根據(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 目標機測試研究
目標機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)果更能與計算機軟件的性能相符合。
故障注入。嵌入式計算機軟件在計算機中的運行狀態(tài)是可以人為設置的，但要想實現(xiàn)人為設置這一功能，則需要目標機具備相應的功能，且能夠按照運行方法設置運行的時間。故障注入技術是指在目標機中只針對其中某一部分進行測試，從而檢測出目標機的整體性能。
內(nèi)存分析技術。由于嵌入式計算機系統(tǒng)所占的內(nèi)存空間較小，所以可以通過內(nèi)存分析技術正確找出出現(xiàn)故障的計算機內(nèi)存。嵌入式計算機軟件之所以會產(chǎn)生故障，主要原因源于內(nèi)存分配錯誤而導致的，因此，計算機軟件開發(fā)研究人員需要對內(nèi)存技術進行詳細的分析，從而判斷內(nèi)存的情況。正常情況下，計算機軟件開發(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，計算機軟件開發(fā)研究人員在對內(nèi)存進行分析研究時，需要根據(jù)計算機內(nèi)存的具體情況選擇具有針對性的方法對其進行測試。
程序性能分析。程序性能分析技術對于嵌入式計算機的工作而言也尤為重要。嵌入式計算機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)進行中斷或者生成處理。因此，計算機軟件開發(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進行嵌入式軟件測試，不僅可以有效的整理計算機系統(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的數(shù)據(jù)。計算機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進行判斷，明確其需要最先進行優(yōu)化的程序，從而提高軟件程序優(yōu)化工作的效率。另外，程序性能分析技術還可以根據(jù)優(yōu)化時間設置優(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 仿真機測試研究
通過仿真機可以對計算機軟件測試及其性能、功能等進行完善工作。仿真機和宿主機相比而言，前者不僅比后者更直觀、真實，并且，仿真機測試還可以測試嵌入式軟件的主要技術，以通過測試結(jié)果增強軟件的可行性。另外，仿真機所測試出來的結(jié)果可以同時作用于宿主機及目標機。
仿真機獲取數(shù)據(jù)測試。仿真機數(shù)據(jù)測試是嵌入式計算機軟件測試中最難實現(xiàn)的一個問題，在測試嵌入式計算機軟件時，其測試過程中必須要對軟件設計開發(fā)的源代碼進行檢測，且檢測源代碼所使用的數(shù)據(jù)量較大，所以對數(shù)據(jù)的準確性有更高的要求。另外，仿真機測試技術除了可以保證數(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，測試才能夠順利進行。
仿真機仿真測試。嵌入式計算機軟件要想在測試過程中對數(shù)據(jù)進行集中處理，其仿真測試就需要得到技術的支持，從而順利開展仿真機仿真測試工作，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的使用過程，然后在針對軟件的性質(zhì)進行分類仿真測試，以使仿真測試結(jié)果更加精準。仿真機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)
嵌入式計算機軟件對我們的生活產(chǎn)生著著巨大的影響，例如飛機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。綜上所述，在現(xiàn)階段，嵌入式計算機已經(jīng)被廣泛應用在社會的多個領域，隨著科學技術的進步以及計算機技術的快速發(fā)展，嵌入式計算機及嵌入式軟件的規(guī)模也在不斷擴大，嵌入計算機軟件開發(fā)也越來越復雜。更重要的是，嵌入式計算機軟件與普通的計算機軟件相比，其更加具有專用性和專業(yè)性。因此，加強和進一步提高嵌入式計算機軟件性能的穩(wěn)定性，對嵌入式軟件的開發(fā)和應用都有重要的意義。
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