[發明專利]針對嵌入式軟件IO端口的單元測試用例生成方法及裝置

有效

• 申請號: 201911349540.X
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111176994B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 陳睿;楊帆;江云松;王浩;韓亮;劉亞威;賈春鵬;車小鵬;施蘭蘭;高猛;高棟棟;王政;吳瑾
• 申請（專利權）人: 北京軒宇信息技術有限公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李明澤

本發明實施例提供了一種針對嵌入式軟件IO端口的單元測試用例生成方法及裝置。所述方法包括：對待測試程序進行靜態分析，獲取所述待測試程序中的關鍵數據；啟動基于解釋器的符號執行引擎；在所述解釋器中建立一個IO區域查詢表和分配一段IO專用內存區域；采用所述符號執行引擎根據所述IO區域查詢表、所述IO專用內存區域、IO端口輸入映射到IO專用內存和所述關鍵數據，確定所述待測試程序對應的測試用例。本發明實施例能夠自動識別IO端口，無需人工配置，生成用例效率提升，且解決了IO端口地址作為輸入時生成的用例覆蓋率低的問題。

技術領域

本發明涉及程序測試技術領域，特別是一種針對嵌入式軟件IO端口的單元測試用例生成方法及裝置。

背景技術

單元測試是保證軟件質量的一種有效措施，然而隨著軟件代碼規模膨脹，僅靠人工做單元測試的效率無法滿足需求，因此自動化生成測試用例的方法應運而生，如隨機生成、符號執行等技術。

嵌入式軟件的一個重要特性是IO端口訪問，IO端口指的是內容易變的(volatile)內存，即從同一地址連續讀取的多個值可能不同，如讀取串口數據。由于這種特性，一般的單元測試用例自動生成方法不能完全適用于嵌入式軟件。

專利CN109086215A公開了一種嵌入式軟件單元測試用例生成方法，該方法包括：靜態分析抽取關鍵信息，解釋執行驅動符號執行，路徑搜索算法和約束求解引導迭代執行，最終實現函數分支全覆蓋。其中，此方法采用了將IO端口(volatile關鍵字修飾的變量指向的內存)特殊編碼為多重符號的方法，支持IO端口值序列的生成。但此方法存在以下問題：

(1)作為IO的地址區域需人工配置。嵌入式平臺和芯片種類眾多，用于IO的內存地址區域存在差異，人工配置復雜，效率低下；

(2)不支持IO端口地址是輸入的情況。一種情況為類似“volatile T*param”的指針變量是函數參數時，無法提前得知該參數具體指向哪一段IO區域，目前此方法把指針指向一個全局變量，自動生成時不會觸發IO端口多重符號編碼，生成的用例覆蓋率較低。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術中IO的內存區域需人工配置，效率低下，且IO端口地址為函數輸入的情況下生成的用例覆蓋率低的不足，提供了一種針對嵌入式軟件IO端口的單元測試用例生成方法及裝置。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種針對嵌入式軟件IO端口的單元測試用例生成方法，包括：

獲取所述待測試程序中的關鍵數據；

啟動基于解釋器的符號執行引擎，在所述解釋器中建立一個IO區域查詢表和分配一段IO專用內存區域；

采用所述符號執行引擎，查詢和更新IO區域查詢表、維護IO專用區域、自動映射IO端口為輸入，確定所述待測試程序對應的測試用例。

優選地，所述獲取所述待測試程序中的關鍵數據的步驟，包括：

對所述待測試程序進行靜態分析，獲取所述待測試程序中的關鍵數據。

優選地，所述啟動基于解釋器的符號執行引擎，在所述解釋器中建立一個IO區域查詢表和分配一段IO專用內存區域的步驟，包括：

在所述解釋器中建立所述IO區域查詢表；

在所述解釋器中分配IO專用內存區域，并創建一個指針，指向該區域可用的地址。

優選地，所述查詢和更新IO區域查詢表、維護IO專用區域、自動映射IO端口為輸入，確定所述待測試程序對應的測試用例的步驟，包括：

查詢、更新IO區域查詢表；

IO端口的輸入自動映射到IO專用內存區域，移動所述IO專用內存指針，指向下一個IO專用區域可用位置；