嵌入式計算機軟件測試關鍵技術研究

李倩

摘要：互聯網技術的飛快發展，促使嵌入式軟件的應用范圍越來越廣泛，能夠滿足各行各業的復雜應用功能需求，逐漸成為日常工作生活中不可缺少的一部分。嵌入式軟件的結構與一般的計算機具有明顯的區別，因此在對嵌入式軟件進行功能測試的過程中，需要考慮到更多的因素。針對計算機中的嵌入式軟件類型及其測試技術進行探索研究，以期提高嵌入式軟件運行時的實際性能。

關鍵詞：計算機;嵌入式軟件;測試技術研究

引言：

嵌入式軟件系統目前發展勢頭良好，已經融入諸多電子產品之中，廣泛應用于人們的日常工作和生活中。隨著嵌入式系統的普遍使用，其處理數據的性能和使用質量面臨著巨大的挑戰，因此對嵌入式軟件測試技術的研究至關重要。在社會日益復雜的現實需求下，嵌入式軟件必須具有更強大功能，才能應對大環境下紛繁復雜的要求，對于嵌入式軟件的性能進行測試，改進其存在的不足確保實際運行時嵌入式軟件具有較高的可靠性，以更好地適應環境的要求是有必要的。

一、嵌入式計算機基本概念

嵌入式計算機是指根據用戶的具體需求，開發出來的專用于某項特定項目的具有針對性的功能的一種計算機類型，具有較強的適應性，根據具體應用環境開發相應的硬件和軟件。嵌入式計算機的功能具有較復雜的特點，在實際開發的過程中，需要開發人員嚴格控制成本，提高技術水準保證其可靠性，根據實際運用環境確定其體積大小，優化一般的計算機系統，使其在現實中的應用更具有靈活性，有助于嵌入式計算機在人們生活和工業制造中發揮更好的作用，讓人們的生活和工作更方便高效，促進國家工業朝著更好的方向發展。

二、嵌入式計算機軟件基本概念

在嵌入式計算機的開發中，離不開軟件系統的支持，這種類型的軟件屬于嵌入式計算機軟件，一般包括操作控制軟件整體功能的微處理器和控制器，用于時序計算的定時器，用于信號感知傳遞的傳感器，用于存儲數據的存儲器等模塊。具有嵌入式軟件的計算機系統，可以完成很多復雜的功能，比如監控環境的變化情況，收集環境數據并做出分析處理等。嵌入式軟件是嵌入式計算機的重要功能實現模塊，使得電子設備的功能更加智能化，處理能力更加強大，比如處理速度較快，處理結果更加精準。根據實際運用的環境需求，嵌入式軟件的功能有簡單和復雜之分，最簡單的類似于單片機這種結構，其主要是對單一的工作進行處理，復雜類型則功能較為全面，可以處理諸多類型的數據計算。

三、嵌入式計算機軟件測試的基本概念

為了保證嵌入式計算機軟件在運行時對數據處理具有較高的正確性和可靠性，采用一定的測試方案對軟件進行運行模擬測試，對于嵌入式計算機軟件系統的高效運行具有重要的現實意義。一般使用宿主機和目標機的模式對嵌入式軟件進行測試，宿主機即日常生活中使用的普遍的計算機類型，目標機則是作為待測試的嵌入式軟件的載體，通過宿主機與目標機的相互配合通信，對嵌入式軟件進行測試。需要注意的是，嵌入式軟件的內存空間應該控制在合理的范圍內，且軟件開發中使用的各種功能的處理器與開發工具都有著較昂貴的價格，所以開發人員應做好成本控制工作。在越來越復雜的實際運行環境要求下，嵌入式軟件的功能日益復雜，測試難度也越來越大，測試技術朝著不斷創新的方向發展。

四、嵌入式計算機軟件測試關鍵技術探索

（一）宿主機的測試技術

宿主機的測試方式包括靜態測試技術和動態測試技術。靜態測試技術將待測試的嵌入式軟件系統與各種類型的測試數據進行連接，對系統的源代碼進行復制，確定其程序代碼之后繪制出系統使用的程序邏輯結構圖。靜態測試技術還可以在邏輯框架圖、程序邏輯圖和程序運行流程圖之間實現相互轉換。較早的嵌入式軟件測試技術使用的是人工方式，測試人員在獲得程序的設計情況和使用的算法類型后，需要使用這些參數模擬其實際運行時的情況，對所有功能項目進行測試排查，當出現錯誤時對其進行改正，以達到測試的目的，這種人工測試的方法較為復雜且施行過程需要耗費大量的時間。如今嵌入式軟件的運行環境日益復雜，軟件使用的設計程序數據較為分散，人工的檢測方式已經滿足不了功能復雜的嵌入式軟件需求?，F在測試人員在對嵌入式軟件進行靜態測試時，無須對所有的計算機設備進行測試，只需要根據獲取的數據信息對軟件的邏輯和功能進行全面的模擬運行，自動監測過程中出錯的信息，根據測試狀況進行改進優化，這種方法耗時較低很是便捷且準確性較高。

不同于靜態檢測，動態測試則是在待測試嵌入式軟件的實際運行過程中，對運行狀況進行監測分析，動態測試通過記錄分析嵌入式軟件在實際運行時的數據處理情況，與軟件在開發時確定的目標功能進行對比，分析兩者之間存在的差距，從而確定被測軟件系統的實際運行中存在的問題，并對系統的性能進行優化提升。動態測試的實行步驟較多，需要對嵌入式軟件的每個單元的數據處理性能，單元之間的集成合作性能，系統整體性能以及最后的驗收情況進行多維度的測試，各個類型的測試之間相互聯系并且層層遞進。動態測試主要是對嵌入式軟件的內置程序代碼進行運行情況測試，通過對其實際運行時的狀態進行檢測，記錄該軟件的基礎功能實現情況。動態測試的結果覆蓋面較廣，既可以檢測軟件存在的功能漏洞，也可以檢測出相關參數的設置存在的問題。動態測試還可以對嵌入式軟件的開發過程中的內存配置以及功能完成情況進行檢測，并對存在的問題漏洞進行修補，有針對性地完善優化軟件系統的功能。

（二）仿真機的測試技術

對于仿真機的測試也離不開對源程序代碼與實際參數數據的測試。源程序代碼在設計之初已經有了記錄且不難獲取，不過源代碼的數量巨大，給測試帶來的較重的工作量的同時也增加了測試的難度，另外對于參數設置數據的獲取則比較復雜。一般通過對內存指數直接讀取，或者使用高級開發工具對輸入輸出通道進行模擬，以及使用目標機和宿主機之間的物理通道通過專業的通訊軟件實現對數據的載入采集。仿真機測試可以對系統中龐大的數據群進行處理，保證系統數據完整性的同時，還可以根據仿真運行實際情況對數據進行相應的修改優化，測試結束后也可以對數據進行提取。仿真機測試過程中，操作人員可以清楚地看到數據的運行時使用情況，獲得集中管理的數據仿真和模擬的過程是透明的。嵌入式軟件在仿真過程中有著較為復雜的結構類型，包括用來實時模擬的仿真開發工具，軟件的輸入輸出模塊，對軟件進行測評控制的分析模塊，對測試結果作出整合的模塊，對總線的仿真和控制模塊，以及實時調度任務模塊。較為優秀的仿真工具可以對現實中的實際運行情況作出完美的模擬，并獲得較為客觀真實的數據。仿真測試技術可以對差異性較大的不同類型的數據進行模擬，還可以對具有特定設置需求的數據進行仿真設計，仿真數據的現實多樣性使得仿真結果較為真實可靠，另外仿真數據具有實時性，且需要采取合適的控制技術保證仿真數據在模擬運行過程中的穩定性，從而避免運行時出現故障錯誤影響仿真結果。

（三）目標機的測試技術

目標機的測試技術主要有針對內存的分析技術，特定的故障注入技術和最終的整體性能分析技術。故障注入測試技術是指在對嵌入式軟件進行功能測試之前，宿主機將數據傳送到目標機，目標機使用已經安裝的測試軟件迅速獲取軟件的功能模塊數據并進行處理。內存分析的過程是對系統內存資源在運行時的分配使用回收情況做出觀察和分析，并對其進行相應的優化，提高軟件運行時的流暢性和軟件實際運行時的工作效率，節省軟件數據處理的時間和節約價格較為昂貴且容量有限的內存資源。

具體來說，在故障注入檢測過程中，通過對目標集中輸入預先準備好的故障數據，針對特定模塊進行測試，觀察故障數據對軟件運行時產生的影響，從而模擬現實中的實際運行故障情況，提前做好故障處理措施，提高軟件在實際應用時處理故障的能力，保證軟件的正確高效運行。故障注入一般對軟件運行前的數據參數進行修改產生錯誤的數據類型或者在運行時對軟件的功能作出錯誤的修改，所以對目標機的要求較高。軟件的內存出現故障的頻率相對較高且影響較大，對于內存分析技術，需要技術人員提高對存儲系統的重視度，并對硬件的運行效果提出更好的優化策略。技術人員需要嚴格把控內存在軟件數據處理時的分配情況和數據處理完成之后系統對內存空間的回收情況，保證內存的合理使用，有利于軟件運行時卡頓次數的減少，軟件的使用更加流暢。內存分析師可以結合軟件分析和硬件分析的優勢，根據實際測試需求選擇合適的測試模式，降低測試成本節約測試時間并且提高測試數據的有效性。

以上步驟完成之后，需要對系統的整體性能進行分析，這是嵌入式軟件測試中的最終環節，保證嵌入式軟件整體系統在實際運行中具有高效性，降低系統實際運用時的出錯率。評價系統的性能指標包括嵌入式軟件數據處理的速度，運行時卡頓情況以及遇到的錯誤類型等等，用戶感受到的使用體驗是這些指標的客觀反映。為了更深層次地對系統性能進行了解和優化，性能分析過程中對相關指標進行記錄，及時發現嵌入式軟件存在的不足并提出有針對性的解決方案，以此提高軟件的數據處理效率，給用戶更好的使用體驗。

五、結束語

互聯網技術的迅速發展，使得嵌入式軟件的發展迎來了技術的高速更新時代，并已經廣泛地應用于人們的生活和工作中，身邊充滿了嵌入式軟件計算機電子產品，嵌入式計算使得傳統的設備具有更靈活的智能化特點，為人們的提供便捷高效的使用體驗。在這樣的背景下，加強對嵌入式軟件的測試技術研究，改進更新嵌入式軟件測試技術的實用性，對于提高與嵌入式軟件相關的計算機產品的使用效率，更新升級關鍵軟件開發和測試技術，保證嵌入式計算機軟件未來的發展質量有著至關重要的意義，

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