[發(fā)明專利]一種實(shí)時嵌入式軟件自動化閉環(huán)測試方法

無效

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• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN101571829A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷永峰;劉斌;蔣崇武;李震
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F9/46;H04L29/06
• 代理公司: 北京市卓華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳子英

技術(shù)領(lǐng)域

本方法屬于實(shí)時嵌入式軟件自動化測試領(lǐng)域、測試描述語言領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時嵌入式軟件在航空航天、兵器、船舶、汽車、醫(yī)療設(shè)備、電力、通訊等重要領(lǐng)域中得到越來越多的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)越來越重要的功能。而軟件作為人類的邏輯產(chǎn)物，必然存在設(shè)計(jì)開發(fā)缺陷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在實(shí)時嵌入式設(shè)備中，由于軟件引發(fā)的故障占整個故障的70-80％，而隨之引發(fā)的事故更造成了巨大的損失，如：歐空局阿里亞娜4火箭的失事，北美大停電，以及美國火星探測器“勇氣號”發(fā)生的軟件故障等。因此，如何提高實(shí)時嵌入式軟件的可靠性成為了迫切需要解決的問題。

實(shí)時嵌入式軟件與硬件關(guān)系的非常密切，通常有著很高的實(shí)時性要求，這就使常規(guī)的測試手段無法滿足嵌入式軟件測試的要求，自動化測試能夠保證實(shí)時嵌入式軟件測試的高效、時序穩(wěn)定、可靠，已經(jīng)成為實(shí)時嵌入式軟件測試領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。雖然軟件測試自動化技術(shù)已經(jīng)有多年發(fā)展且取得了眾多研究成果，但針對實(shí)時嵌入式軟件的自動化閉環(huán)測試方法并不多見。

目前，國內(nèi)外眾多實(shí)時嵌入式測試主要的測試手段是手工測試或基于測試腳本驅(qū)動的測試方式，測試平臺的硬件體系結(jié)構(gòu)有集中式和分布式兩種。要實(shí)現(xiàn)實(shí)時嵌入式軟件自動化閉環(huán)測試需要測試描述語言具備完備的描述能力(能夠支持測試過程中與被測系統(tǒng)的實(shí)時反饋處理機(jī)制)，另外在硬件和軟件的實(shí)時性方面也必須滿足被測系統(tǒng)的實(shí)時性要求。因此為了達(dá)到上述目的，必須從解決如下幾個方面的問題：

1)自動化測試是基于編程的測試，因此通用的、完備的、具有良好操作性和可擴(kuò)展性的測試描述語言是必須要解決的問題之一。

2)實(shí)時嵌入式軟件的測試必然要求測試平臺在硬件和軟件方面滿足實(shí)時性要求，因此在測試測試執(zhí)行系統(tǒng)硬件(如CPU和實(shí)時操作系統(tǒng)的選擇等)和軟件(如測試描述語言執(zhí)行系統(tǒng)的涉及和任務(wù)調(diào)度算法的選擇等)構(gòu)建方面考慮實(shí)時性電是必須要解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種一種實(shí)時嵌入式軟件自動化閉環(huán)測試方法，該方法包括以下步驟：

1)在測試開始前，由測試開發(fā)系統(tǒng)的上位機(jī)加載已根據(jù)被測系統(tǒng)文檔生成的測試要求；

2)根據(jù)所述測試要求，生成針對被測系統(tǒng)的測試配置；

3)生成測試用例，其中包括每次測試的時間特性、輸入、輸出、測試過程中的反饋及測試通過條件，然后采用測試描述語言將所述測試用例進(jìn)行轉(zhuǎn)換，生成測試程序；對生成的所述測試程序進(jìn)行語法檢查，并將通過語法檢查的測試程序從測試開發(fā)系統(tǒng)的上位機(jī)下載到下位機(jī)；

4)在測試程序下載到下位機(jī)后，在下位機(jī)上啟動任務(wù)調(diào)度過程完成測試任務(wù)并在測試任務(wù)執(zhí)行完畢及測試結(jié)束后回收資源；

5)在下位機(jī)上啟動測試執(zhí)行引擎，所述引擎在測試啟動前，完成測試程序的預(yù)處理功能，形成各測試任務(wù)的指令序列，在測試啟動后，對已形成的測試指令序列進(jìn)行實(shí)時處理，為驅(qū)動測試運(yùn)行提供保障；

6)將執(zhí)行引擎實(shí)時處理的輸入數(shù)據(jù)通過真實(shí)的I/O接口由下位機(jī)發(fā)送到被測實(shí)時嵌入式系統(tǒng)，并實(shí)時接收被測系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，驅(qū)動測試運(yùn)行；

7)所述被測實(shí)時嵌入式系統(tǒng)接收下位機(jī)產(chǎn)生的測試激勵，實(shí)時運(yùn)行并通過與下位機(jī)的I/O接口進(jìn)行實(shí)時通訊。

所述測試要求包括功能要求、性能要求、安全性要求以及接口要求。

所述測試配置包括任務(wù)調(diào)度時鐘周期的配置，測試執(zhí)行系統(tǒng)中上位機(jī)與下位機(jī)I/O通訊接口和IP地址的配置，最大測試任務(wù)數(shù)及測試所需下位機(jī)緩存區(qū)大小的配置，測試信息實(shí)時監(jiān)控與顯式的配置，以及被測系統(tǒng)與下位機(jī)之間的I/O通訊接口地址配置。

所述測試描述語言支持常用結(jié)構(gòu)化編程語言的一般特性，支持實(shí)時嵌入式軟件測試中對被測嵌入式設(shè)備的描述，支持嵌入式設(shè)備之間的通訊機(jī)制，支持實(shí)時性要求，支持測試平臺設(shè)備無關(guān)性以及支持一般標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器的功能。

所述測試程序包括離線測試程序和在線測試程序，其中離線測試程序是指測試啟動前預(yù)先生成的測試程序，在線測試程序是在測試過程中實(shí)時生成并加載的測試程序。

所述任務(wù)調(diào)度過程包括以下步驟：

1)測試啟動后，接收下位機(jī)硬件定時中斷，每個周期均獲取系統(tǒng)全局時鐘信息，以保證各任務(wù)之間的時序；

2)在測試過程中動態(tài)維護(hù)由預(yù)處理程序形成的測試任務(wù)鏈表，每個時鐘周期均遍歷該任務(wù)列表，并根據(jù)各任務(wù)的狀態(tài)和屬性，判斷哪些任務(wù)可以被激活，如果無效則進(jìn)行資源回收并中止調(diào)度，如果有效則進(jìn)一步任務(wù)是否可以被激活：