嵌入式软件测试方法的初探.pdfVIP

嵌入式软件测试方法的初探

当前，嵌入式软件已广泛运用于工业控制系统、信息家电、通讯

设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域，软件的质量和应用性能

备受业界关注。以往业界仅仅将功能的软件开发-测试模式作为重点

研究课题，但当前所取得研究成果已无法满足日益增长的软件测试需

求，其对软件行业的发展也产生了一些负面影响。嵌入式软件测试的

工作内容主要是软件质量的监测，这对于嵌入式软件的开发及应用十

分关键。

本文在软件测试基本技术的基础上，进一步探究嵌入式软件测试

技术与监测方法，试图形成一种较为规范化的嵌入式软件测试解决方

法。

1软件测试基础

1.1软件测试概念软件是可以用来设计、制造、运行并且能有效

维护的高质量、高可靠性的技术解决方案的一系列计算机程序和相关

的组件。对软件进行测试是软件能否正常运行的重要保证，软件测试

是以发现错误和缺陷为目的的一系列处理分析的程序或过程。

根据IEEE（1983）对测试定义是选择合适的测试用例，执行被测

试程序的过程，其目的在于发现程序错误。在IEEEStd829-1998对IEEE

（1983）修订版中，将测试定义为：测试（A）一个或多个的测试用

例集，或（B）一个或多个的测试过程集，或（C）一个或多个的测试

用例和测试过程集，是软件的分析过程，其目的在于发现软件功能特

性等实现和要求不一致的地方（也即软件错误）及对软件的评估。

从以上对软件测试的定义我们可以了解到，软件测试是以发现软

件缺陷为目的，进而测试软件功能，最终评估软件质量为目的的试验

过程。另外，为了确保测试结果客观、准确，必须按照设计要求选用

合理的施测软件。

1.2软件测试步骤软件测试工作分五步完成，即单元测试、集成

测试、确认测试、系统测试和验收测试（详见图1-1）。

■

单元测试完成对最小的软件设计单元的检验工作，筛查程序最小

单位（模块）中的缺陷，编码后也需要作进一步验证。单元测试主要

包括模块接口、局部数据结构、边界条件、独立路径及错误处理五项

内容。

集成测试是将经过单元测试的模块按照软件结构组合在一起作

为系统或子系统来进行的测试，验证模块间接口的正确性和各部分工

作是否达到或实现相应技术指标及要求。集成测试一般在宿主机环境

中进行。

确认测试是把软件系统作为单一的执行实体而进行的需求有效

性测试。其目的是验证软件是否满足所有功能、性能、行为和执行要

求。主要验证两个方面：一是确认软件正确实现了需求中所要求的功

能，二是确认软件实现的功能是需求中所需要的。

系统测试实际是通过比较系统的需求定义，筛查软件中与需求定

义不相符或相互矛盾的功能架构。系统测试须综合验证软件及其所含

的信息、硬件程序是否与需求定义相一致，并检验程序的运行状态能

否达到应用要求。

确认测试主要通过用户的参与，检验软件的性能、功能能否满足

用户的使用需求，即验证软件的有效性，因此确认测试亦可称作有效

性测试。

2嵌入式软件测试的特点

性能和功能的测试是嵌入式软件测试的主要内容，但相对于一般

性的软件测试而言，嵌入式软件测试仍有其特殊性。

①嵌入式软件运行时对硬件环境有一定的要求，嵌入式软件测试

的重要目的是测试软件在特定的硬件环境下能否可靠运行，故对嵌入

式软件的测试就需要在相应的硬件环境下进行。

②嵌入式软件测试还要保证嵌入式软件的实时性。测试还需在特

定的外部环境下对嵌入式软件进行测试，例如强磁场、高温等环境中

保证软件运行的可靠性。

③嵌入式软件产品除了满足设计的外部性能要求，还需要在特定

的平台上运用相应的测试工具对软件进行内存测试、GUI测试、覆盖

率分析。

嵌入式软件的质量以及程序的稳定性须通过软件测试来维护，这

也是软件从开发阶段到应用阶段所必经的环节。图2-1即为嵌入式软

件测试模型。

■

测试用例是详细描述测试如何执行的正式文档。选用相应的测试

用例，配以测试平台的操作系统以及驱动程序，使得被测软件在正确

的环境中运行。根据测试用例的执行结果与预期的测试结果相比较，

找出被测程序的缺陷，并加以改进。

3嵌入式软件测试技术

科学合理的软件测试技术是嵌入式软件测试项目顺利实施的基

本前提。根據软件测试程序的应用情况我们可以对软件测试技术进行

分类探讨。从测试对象在施测阶段是否被执行角度来看，软