浅谈嵌入式计算机软件测试关键技术

知识点：计算机软件测试

1 嵌入式计算机及其嵌入式软件的概念

1.1 嵌入式计算机的综述
嵌入式计算机指的是针对某一种技术或者某一种网络而专门开发的计算机操作系统，在计算机技术现有的操作系统的基础上加入嵌入式系统，从而实现提高计算机硬件及软件性能，以及更好地在实际中运用。嵌入式计算机如果为了某种需求而开发某一功能，则对开发的要求十分严格。因为功能开发不仅需要一定的成本作为支持，且对软件性能以及计算机大小等都要严格的要求。不过嵌入式计算机的优势就是通过对计算机处理器、计算机硬件及系统等进行嵌入式软件操作，以实现计算机技术，从而提高工作效率和工作质量，所以在工业生产中得到了广泛的应用。

1.2 嵌入式软件
顾名思义，嵌入式软件就是安装在嵌入式计算机上的一种应用软件，可以对软件的功能进行独立操作。嵌入式计算机软件主要包括嵌入式微处理器、控制器、传感器、储存器及定时器。嵌入式计算机软件与其他计算机软件相比更具专业性。另外，嵌入式计算机软件只能运行于特定平台或者系统，因为开发嵌入式计算机软件的环境与运行环境有一定的差异，所以不能在同一网络环境中使用。但安装了嵌入式计算机软件的计算机可以实现很多常规计算机所不能实现的功能，例如实时监控、实时管理设备以及实时处理数据等功能，真正实现了现代自动化的电子处理功能，可以说嵌入式计算机软件是实现自动化和智能化的一个重要途径，而且也是自动化技术的核心。

2 嵌入式计算机软件测试的主要技术

2.1 对宿主机的测试研究
宿主机是指在现有计算机上面开发嵌入式软件的计算机，而接受并且运行嵌入式软件的计算机则是目标计算机。嵌入式计算机软件在宿主机上的测试主要有静态测试和动态测试两种技术，这两种测试对宿主机进行测试所使用的均是代码逻辑方法。静态检测。多数计算机软件开发者在对计算机软件进行测试时，均是人工检测，将软件开发设计人员分成小组，小组之间对软件开发的过程以及性能程序、算法以及对数据和模块的关系进行交流。这种方式虽然能找出软件是否存在相关性，但由于嵌入式软件的结构越来越复杂，其软件开发设计的步骤也越来越繁琐，软件所占内存也越来越大，所以这一系列问题都要求软件开发者在软件设计开发的过程中完全参与到其中，因每个人的分工不同，所以在对软件进行正常测试时采用人工检测的方法会增加软件检测工作的负担。

因此，为了在计算机软件开发现阶段的背景下找到适合的嵌入式软件测试技术，就需要对原始计算机进行软件优化检测工作，从而减轻现阶段计算机软件测试的工作。同时，在对软件进行测试的过程中，需要先对嵌入式计算机软件的软件开发系统框架图进行整理工作，然后再借助自动化技术查找其所设置自动连接的相关量以及软件代码源。这种方式除了可以有效提高嵌入式计算机软件测试的工作效率，同时也使嵌入式软件测试的结果更加准确。

动态检测。动态检测技术可以检测和显示软件的函数以及内存分配等。测试软件的代码的目的是为了检测出软件所具备的功能及其性能，能够有效的检测和分析软件代码的执行能力以及软件代码的覆盖率。通过了解和熟悉软件代码的执行能力来促进对软件的改进工作，从而缩短嵌入式软件的开发时间，并对其功能进行优化和完善工作。另外，动态检测技术也可以根据嵌入式软件开发的具体情况对数据进行检测工作，看其是否缺少数据，从而为软件开发提供重要的依据。

2.2 目标机测试研究
目标机在检测过程中需要注意其综合能力，也就是在测试软件交互能力的同时保证软件的安全可靠，从而使其测试结果更能与计算机软件的性能相符合。

故障注入。嵌入式计算机软件在计算机中的运行状态是可以人为设置的，但要想实现人为设置这一功能，则需要目标机具备相应的功能，且能够按照运行方法设置运行的时间。故障注入技术是指在目标机中只针对其中某一部分进行测试，从而检测出目标机的整体性能。

内存分析技术。由于嵌入式计算机系统所占的内存空间较小，所以可以通过内存分析技术正确找出出现故障的计算机内存。嵌入式计算机软件之所以会产生故障，主要原因源于内存分配错误而导致的，因此，计算机软件开发研究人员需要对内存技术进行详细的分析，从而判断内存的情况。正常情况下，计算机软件开发研究人员会优先选择分形硬件，但又由于分析硬件会需要消耗大量的资金，且分析硬件的工具也极容易受环境因素的影响，轻则会影响软件分析，重则会对内存运行造成一定的影响。因此，计算机软件开发研究人员在对内存进行分析研究时，需要根据计算机内存的具体情况选择具有针对性的方法对其进行测试。

程序性能分析。程序性能分析技术对于嵌入式计算机的工作而言也尤为重要。嵌入式计算机对软件程序有较高的要求，为了保证数据检测的工作效率和质量，软件的程序需要在规定时间内对数据进行中断或者生成处理。因此，计算机软件开发研究人员在测试软件程序性能的过程中，只能根据软件的现阶段情况选择程序中的某一段代码进行优化。另外，在软件程序测试过程中，也可以根据软件代码找出已经被使用的程序代码。选择程序性能分析技术进行嵌入式软件测试，不仅可以有效的整理计算机系统中的数据信息，而且还可以根据软件的分析数据分析软件的类型及软件测试时间等详细的数据。计算机系统中的数据可以根据数据信息内容进行判断，明确其需要最先进行优化的程序，从而提高软件程序优化工作的效率。另外，程序性能分析技术还可以根据优化时间设置优化程度，从而帮助嵌入式软件开发人员正确分析软件程序的具体信息。

2.3 仿真机测试研究
通过仿真机可以对计算机软件测试及其性能、功能等进行完善工作。仿真机和宿主机相比而言，前者不仅比后者更直观、真实，并且，仿真机测试还可以测试嵌入式软件的主要技术，以通过测试结果增强软件的可行性。另外，仿真机所测试出来的结果可以同时作用于宿主机及目标机。

仿真机获取数据测试。仿真机数据测试是嵌入式计算机软件测试中最难实现的一个问题，在测试嵌入式计算机软件时，其测试过程中必须要对软件设计开发的源代码进行检测，且检测源代码所使用的数据量较大，所以对数据的准确性有更高的要求。另外，仿真机测试技术除了可以保证数据信息的完整性，还可以在数据缓存完后使用软件测试工具对数据进行修改工作，最大程度的保证了数据的正常输入。而且，在测试完之后，还可以将缓存的数据整理存储在计算机中。但这种方式唯一的缺点就是只有保证测试容量大于缓存数据的大小，测试才能够顺利进行。

仿真机仿真测试。嵌入式计算机软件要想在测试过程中对数据进行集中处理，其仿真测试就需要得到技术的支持，从而顺利开展仿真机仿真测试工作，以实现对数据的仿真模拟。并且，在整个仿真模拟过程中，均可以清楚地看到技术的使用过程，然后在针对软件的性质进行分类仿真测试，以使仿真测试结果更加精准。仿真机仿真测试最重要的一点就是在测试过程中，必须要保证传输信号的相对稳定，以保证仿真测试数据信息实现实时性。

3 总结

嵌入式计算机软件对我们的生活产生着着巨大的影响，例如飞机的飞行控制器以及家用电器，如冰箱，这些都运行了嵌入式软件测试技术。综上所述，在现阶段，嵌入式计算机已经被广泛应用在社会的多个领域，随着科学技术的进步以及计算机技术的快速发展，嵌入式计算机及嵌入式软件的规模也在不断扩大，嵌入计算机软件开发也越来越复杂。更重要的是，嵌入式计算机软件与普通的计算机软件相比，其更加具有专用性和专业性。因此，加强和进一步提高嵌入式计算机软件性能的稳定性，对嵌入式软件的开发和应用都有重要的意义。

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