專利名稱：：嵌入式軟件自動(dòng)化測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種軟件測(cè)試，尤其涉及一種嵌入式軟件自動(dòng)化測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
：軟件測(cè)試是軟件開(kāi)發(fā)工程項(xiàng)目的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。特別是在航空和航天等領(lǐng)域的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)日趨復(fù)雜，嵌入式系統(tǒng)中軟件的比重越來(lái)越大，而對(duì)嵌入式系統(tǒng)軟件的可靠性，安全性，準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的要求也日趨嚴(yán)格。同時(shí)硬件發(fā)展的日益穩(wěn)定，而軟件故障卻日益突出，因此對(duì)嵌入式系統(tǒng)的軟件測(cè)試的重要性引起人們的高度重視。軟件測(cè)試的方法和技術(shù)是多種多樣的，可以從不同的角度來(lái)分類。從是否需要執(zhí)行被測(cè)軟件的角度來(lái)看，可分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試；從測(cè)試是否針對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)算法的角度來(lái)看，可分為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試。黑盒測(cè)試的主要測(cè)試依據(jù)是軟件需求。它著眼于軟件的外部結(jié)構(gòu)，不考慮程序的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，僅依據(jù)軟件的需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)，在軟件界面上檢查程序的功能是否符合要求。自動(dòng)化測(cè)試是使用自動(dòng)化測(cè)試的工具對(duì)軟件單元或功能組件及整個(gè)系統(tǒng)集成起來(lái)進(jìn)行整體的測(cè)試。這種測(cè)試方法主要將注意力集中在利用自動(dòng)測(cè)試工具來(lái)幫助提高那些費(fèi)勞力的測(cè)試的效率，從而提高軟件質(zhì)量。自動(dòng)化測(cè)試流程至少應(yīng)包含以下兩個(gè)條件1、詳細(xì)的測(cè)試用例根據(jù)業(yè)務(wù)功能需求和設(shè)計(jì)文檔編寫(xiě)的測(cè)試用例包含可預(yù)料的預(yù)期結(jié)果2、獨(dú)立的測(cè)試環(huán)境包含可恢復(fù)測(cè)試資料的測(cè)試環(huán)境，以便在應(yīng)用程序每次更替后可以重復(fù)執(zhí)行這些預(yù)先編寫(xiě)好的測(cè)試用例。大多數(shù)軟件測(cè)試方法都可以直接或間接地用于嵌入式軟件的測(cè)試，但是由于操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)和嵌入式特性，嵌入式軟件測(cè)試也面臨一些特殊的問(wèn)題。雖然日前已經(jīng)有一些針對(duì)嵌入式軟件的測(cè)試和調(diào)試工具，但是在有些方面仍存在不足，包括許多任務(wù)操作系統(tǒng)的并發(fā)、非侵入式的測(cè)試和調(diào)試、嵌入式系統(tǒng)的軟件抽象等。對(duì)于嵌入式軟件測(cè)試技術(shù)的研究人選測(cè)試工具有待開(kāi)發(fā)，仍須要做很多進(jìn)一步的工作。嵌入式軟件的整個(gè)工作過(guò)程按照事先定義的流程自動(dòng)運(yùn)行，一般沒(méi)有人工干預(yù)。對(duì)這類軟件的故障一般無(wú)法準(zhǔn)確定位。為進(jìn)一步驗(yàn)證軟件的功能，性能，可靠性和安全性等指標(biāo)，就需要其進(jìn)行確認(rèn)測(cè)試。確認(rèn)測(cè)試又稱為有效性測(cè)試。它的任務(wù)是驗(yàn)證軟件的功能和性能及其他特性是否與用戶的要求一致。通過(guò)集成測(cè)試之后，軟件已完全組裝起來(lái)，接口方面的錯(cuò)誤也已排除，確認(rèn)測(cè)試即可開(kāi)始。確認(rèn)測(cè)試應(yīng)檢查軟件能否按合同要求進(jìn)行工作，即是否滿足軟件需求說(shuō)明書(shū)中的確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)軟件的真他需求，如可移植性、兼容性、出錯(cuò)自動(dòng)恢復(fù)、可維護(hù)性等，都要進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)是否滿足要求?，F(xiàn)有的對(duì)嵌入式軟件確認(rèn)測(cè)試通常需要確定測(cè)試規(guī)程、設(shè)計(jì)測(cè)試用例、準(zhǔn)備測(cè)試環(huán)境等過(guò)程。其測(cè)試方法主要是用一套仿真器測(cè)試環(huán)境，將編寫(xiě)好的測(cè)試用例按照實(shí)現(xiàn)定義的規(guī)則在仿真器環(huán)境上執(zhí)行，并通過(guò)相應(yīng)的接口對(duì)被測(cè)目標(biāo)進(jìn)行激勵(lì)。因此從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這是一種黑盒測(cè)試。目前航空航天嵌入式軟件確認(rèn)測(cè)試的測(cè)試環(huán)境主要有以下幾種，一種是通常的硬件仿真測(cè)試環(huán)境；另一種是數(shù)字仿真測(cè)試環(huán)境。硬件仿真測(cè)試環(huán)境由于對(duì)不同的型號(hào)軟件不能通用，常常造成測(cè)試工作不能順利完成。全數(shù)字仿真測(cè)試環(huán)境就是使用計(jì)算機(jī)仿真的方式，構(gòu)造嵌入式軟件運(yùn)行所需要的硬件環(huán)境及外部數(shù)據(jù)源，構(gòu)成全數(shù)字的嵌入式軟件運(yùn)行環(huán)境，并在此環(huán)境上進(jìn)行各種測(cè)試工作。現(xiàn)有的嵌入式軟件數(shù)字仿真測(cè)試環(huán)境主要包括dSPACE和RT-LAB半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)。這些測(cè)試環(huán)境的共同特點(diǎn)是通過(guò)實(shí)時(shí)運(yùn)行的系統(tǒng)模型作為被測(cè)軟件的控制對(duì)象模擬。然后通過(guò)在模型中加入需要運(yùn)行的測(cè)試用例，通過(guò)驅(qū)動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)上的對(duì)應(yīng)的I/O與通訊接口來(lái)激勵(lì)被測(cè)目標(biāo)機(jī)上的軟件，并采集被測(cè)目標(biāo)機(jī)軟件的反饋控制信號(hào)。但是，這樣的半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)在使用中存在著如下不足a)自動(dòng)化測(cè)試過(guò)程不直觀在dSPACE和RT-LAB半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)上，都需要編輯系統(tǒng)仿真模型。這些模型都是用Simulink來(lái)搭建，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)平臺(tái)上運(yùn)行的代碼。這說(shuō)明半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)更側(cè)重于系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與控制建模，但還缺乏對(duì)交聯(lián)的被測(cè)控制器及其軟件的開(kāi)環(huán)測(cè)試能力與故障注入能力。不能很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。b)缺乏對(duì)測(cè)試用例的管理能力無(wú)論是dSPACE還是RT-LAB，都是側(cè)重于對(duì)被測(cè)軟件的控制對(duì)象系統(tǒng)的模擬。它們?nèi)狈?duì)測(cè)試用例的編輯，組織和執(zhí)行的管理能力。在使用中，沒(méi)有一個(gè)清晰的界面去控制怎樣將測(cè)試用例按照測(cè)試計(jì)劃規(guī)定的順序和時(shí)刻執(zhí)行。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種嵌入式軟件自動(dòng)化測(cè)試方法，旨在解決上述的問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的編輯并建立測(cè)試用例庫(kù)；在流程圖編輯界面中建立測(cè)試流程框架；根據(jù)測(cè)試任務(wù)需求，在測(cè)試流程圖中插入各種測(cè)試用例；利用腳本生成器將編輯的流程圖轉(zhuǎn)換為仿真測(cè)試平臺(tái)上的測(cè)試序列；驅(qū)動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)上的I/O與通訊接口，激勵(lì)被測(cè)軟件并接收回饋控制信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由于采用流程圖方式調(diào)度測(cè)試用例，可方便的描述被測(cè)軟件的運(yùn)行流程，對(duì)測(cè)試用例進(jìn)行有效管理，方便進(jìn)行自動(dòng)化確認(rèn)測(cè)試；不需要進(jìn)行Simulink的建模工作，直接用流程圖表示測(cè)試流程?？梢赃M(jìn)行開(kāi)環(huán)測(cè)試與閉環(huán)測(cè)試；可以通過(guò)不斷地加入接口模型來(lái)形成功能強(qiáng)大的外圍環(huán)境仿真庫(kù)及接口模塊庫(kù)，以減少后續(xù)的二次開(kāi)發(fā)，使資源重復(fù)利用。圖1是整個(gè)軟件測(cè)試系統(tǒng)組成；圖2是采用本發(fā)明應(yīng)用在一個(gè)具體實(shí)施例中步驟2的流程圖3是采用本發(fā)明應(yīng)用在一個(gè)具體實(shí)施例中步驟3的流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明在半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)上，加入了流程圖方式的測(cè)試用例管理功能。本發(fā)明是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的1.編輯并建立測(cè)試用例庫(kù)；2.在流程圖編輯界面中建立測(cè)試流程框架；3.根據(jù)測(cè)試任務(wù)需求，在測(cè)試流程圖中插入各種測(cè)試用例；4.利用腳本生成器將編輯的流程圖轉(zhuǎn)換為仿真測(cè)試平臺(tái)上的測(cè)試序列；5.驅(qū)動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)上的I/O與通訊接口，激勵(lì)被測(cè)軟件并接收回饋控制信號(hào)。制定測(cè)試用例根據(jù)測(cè)試方案的要求，設(shè)計(jì)各種測(cè)試用例。測(cè)試用例分為以下幾類-常規(guī)功能測(cè)試這類測(cè)試用例是用于測(cè)試功能好壞的常規(guī)測(cè)試，根據(jù)《軟件需求規(guī)格文檔》編制。由于是在半實(shí)物環(huán)境下工作，故這些測(cè)試用例偏重于I/O與通訊接口的測(cè)試。-性能測(cè)試這類性能測(cè)試側(cè)重于對(duì)被測(cè)軟件的注入某種指令的激勵(lì)，然后通過(guò)接收到的控制信號(hào)來(lái)估算被測(cè)軟件的相應(yīng)速度。-邊界測(cè)試確定輸入和輸出參數(shù)時(shí)，大多數(shù)情況下都是用邊界值分析方法，采用邊界值分析設(shè)計(jì)的測(cè)試用例發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤能力最強(qiáng)。-異常和故障注入對(duì)可能的輸入?yún)?shù)故障，操作故障，以及可能的通訊故障的模擬。上述的測(cè)試用例用腳本語(yǔ)言做成功能模塊的方式，存儲(chǔ)成為測(cè)試用例庫(kù)，可以從樹(shù)形列表中瀏覽。編制測(cè)試流程圖編制基于狀態(tài)機(jī)的測(cè)試流程圖，主要關(guān)注在測(cè)試狀態(tài)轉(zhuǎn)移的正確性。流程圖編輯器以圖形的方式與用戶交互。用戶只需要簡(jiǎn)單地添加相應(yīng)的圖塊并對(duì)該圖塊作一些基本設(shè)置，可以通過(guò)腳本產(chǎn)生工具轉(zhuǎn)換成測(cè)試腳本，然后在仿真測(cè)試平臺(tái)上順序執(zhí)行。從圖塊的種類分，流程圖主要有兩大類第一、一般圖塊這類圖塊包括類似于一般流程圖的起始?jí)K、執(zhí)行塊、判斷塊，內(nèi)部沒(méi)有特殊的設(shè)置，具體的函數(shù)體需要用戶手動(dòng)輸入。第二、特殊圖塊這類圖塊是面向一些特定的應(yīng)用，內(nèi)部已經(jīng)嵌入了特定功能體，不需要用戶輸入函數(shù)體，只要作少許的設(shè)置即可。如打開(kāi)串口、串口數(shù)據(jù)發(fā)送、接受等。從組合分，也主要有六類第一、無(wú)組合。這類圖塊以單體的形式進(jìn)行添加、刪除等操作。第二、F0R組合。這類圖塊以一整塊For結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，用戶只能在內(nèi)部適當(dāng)?shù)牡胤竭M(jìn)5行添加、刪除等操作。第三、IF組合。第四、D0…..WHILE組合。第五、WHILE....DO組合。第六、SWITCH組合。流程圖的操作方法。用戶每添加一個(gè)視圖就相當(dāng)于添加了一個(gè)功能函數(shù)。在視圖的起始頁(yè)面處，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)添加一個(gè)Start和End的起始和停止塊以及它們之間的連接線。在流程圖中添加測(cè)試用例添加完成后，雙擊該圖塊進(jìn)入編輯界面，可以對(duì)其相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或者直接輸入相應(yīng)的測(cè)試用例以及相應(yīng)的參數(shù)。由于測(cè)試用例是以腳本語(yǔ)言的功能模塊方式實(shí)現(xiàn)的。因此很容易在流程圖中加入測(cè)試用例。自動(dòng)化測(cè)試的運(yùn)行如圖1所示將上述過(guò)程產(chǎn)生的流程圖框架中的測(cè)試用例通過(guò)腳本語(yǔ)言產(chǎn)生工具轉(zhuǎn)換成腳本語(yǔ)言，然后可以通過(guò)TCP/IP上傳到仿真測(cè)試平臺(tái)服務(wù)器上。測(cè)試腳本序列在運(yùn)行時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)上的1/0驅(qū)動(dòng)與通訊接口，與被測(cè)軟件進(jìn)行通訊。激勵(lì)被測(cè)軟件做出各種響應(yīng)。在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以有選擇性地對(duì)其進(jìn)行保存，方便事后分析。以下根據(jù)采用上述方法進(jìn)行的實(shí)際測(cè)試應(yīng)用來(lái)說(shuō)明上述方法的應(yīng)用步驟。測(cè)試對(duì)象采用某型號(hào)彈載計(jì)算機(jī)作為被測(cè)對(duì)象(UUT)。測(cè)試計(jì)算機(jī)通過(guò)RS422串口與彈載機(jī)進(jìn)行交互。測(cè)試計(jì)算機(jī)的自動(dòng)測(cè)試通過(guò)流程圖來(lái)組織。流程圖的每個(gè)流程對(duì)應(yīng)彈載機(jī)控制軟件的軟件流程。測(cè)試用例在測(cè)試流程圖中嵌入。測(cè)試用例中對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)幀進(jìn)行管理。測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)的功能基本涵蓋上文中提到的各種測(cè)試功能。測(cè)試過(guò)程步驟一根據(jù)彈載機(jī)的輸入/輸出信號(hào)確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)假設(shè)為T(mén)l，接收數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)假設(shè)為Rl。步驟二根據(jù)彈載機(jī)的正常工作過(guò)程和測(cè)試用例加載點(diǎn)，將彈載機(jī)的正常運(yùn)行過(guò)程劃分為N個(gè)階段，每個(gè)階段運(yùn)行前首先需要加載相應(yīng)的測(cè)試用例，并且該測(cè)試用例可能會(huì)影響其后的若干階段。在流程的第一階段，幾個(gè)典型的測(cè)試用例示意如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>性能測(cè)試對(duì)應(yīng)的性能時(shí)間指標(biāo)t=tr-ts。以上測(cè)試用例在測(cè)試流程圖中可以控制循環(huán)注入。測(cè)試用例的加載是自動(dòng)進(jìn)行的。每個(gè)測(cè)試用例加載后，程序運(yùn)行完，控制UUT是其運(yùn)行程序自動(dòng)巻回，運(yùn)行下一個(gè)測(cè)試用例，直到所有測(cè)試用例運(yùn)行完成。步驟三以各個(gè)加載過(guò)程作為子程序，利用流程圖將其全部實(shí)現(xiàn)。步驟四將流程圖轉(zhuǎn)換成腳本并上傳到軟件測(cè)試環(huán)境計(jì)算機(jī)運(yùn)行，得到各種測(cè)試用例下的彈載機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并在界面圖表中對(duì)這些信息進(jìn)行分析。權(quán)利要求一種嵌入式軟件自動(dòng)化測(cè)試方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的編輯并建立測(cè)試用例庫(kù)；在流程圖編輯界面中建立測(cè)試流程框架；根據(jù)測(cè)試任務(wù)需求，在測(cè)試流程圖中插入各種測(cè)試用例；利用腳本生成器將編輯的流程圖轉(zhuǎn)換為仿真測(cè)試平臺(tái)上的測(cè)試序列；驅(qū)動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)上的I/O與通訊接口，激勵(lì)被測(cè)軟件并接收回饋控制信號(hào)。全文摘要本發(fā)明涉及一種嵌入式軟件自動(dòng)化測(cè)試方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的編輯并建立測(cè)試用例庫(kù)；在流程圖編輯界面中建立測(cè)試流程框架；根據(jù)測(cè)試任務(wù)需求，在測(cè)試流程圖中插入各種測(cè)試用例；利用腳本生成器將編輯的流程圖轉(zhuǎn)換為仿真測(cè)試平臺(tái)上的測(cè)試序列；驅(qū)動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)上的I/O與通訊接口，激勵(lì)被測(cè)軟件并接收回饋控制信號(hào)；本發(fā)明的有益效果是可以進(jìn)行開(kāi)環(huán)測(cè)試與閉環(huán)測(cè)試；可以通過(guò)不斷地加入接口模型來(lái)形成功能強(qiáng)大的外圍環(huán)境仿真庫(kù)及接口模塊庫(kù)，以減少后續(xù)的二次開(kāi)發(fā)，使資源重復(fù)利用。文檔編號(hào)G06F11/36GK101739334SQ20081020310公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者鄒毅軍申請(qǐng)人:上?？屏盒畔⒐こ逃邢薰?