專利名稱：一種嵌入式系統(tǒng)測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是計算機嵌入式系統(tǒng)測試技術(shù) 領(lǐng)域，尤其是指一種嵌入式系統(tǒng)測試方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，特別國內(nèi)強大的電子信息產(chǎn)品制造 業(yè)和巨大的信息化市場為嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了重要的機遇。 如3G、數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，在這些需求拉動下，嵌入式系統(tǒng)軟 件市場快速成長，嵌入式設(shè)備的測試成為非常重要的一個環(huán)節(jié)，目前 嵌入式系統(tǒng)測試一般采用純軟件的測試方法，在被測代碼的特定位置 中插入一個函數(shù)，用這些函數(shù)來完成數(shù)據(jù)的生成，并發(fā)送數(shù)據(jù)到目標(biāo) 系統(tǒng)的共享內(nèi)存中，同時在目標(biāo)系統(tǒng)中運行一個預(yù)處理任務(wù)，完成這
些數(shù)據(jù)的預(yù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過目標(biāo)機的網(wǎng)口，USB或串口上 送到主機平臺，主機平臺運行結(jié)果分析軟件來分析接收到的數(shù)據(jù)，通 過以上過程，測試者得以知道程序當(dāng)前的運行狀態(tài)。由于插入插樁函 數(shù)和預(yù)處理任務(wù)的存在，使系統(tǒng)的代碼增大，更嚴(yán)重的是這些代碼對 系統(tǒng)的運行效率有很大的影響(超過50%)，函數(shù)本身要有它的實現(xiàn) 過程，它要完成數(shù)據(jù)的生成和暫存，而且這些函數(shù)在它的實現(xiàn)過程中 還可能被其他優(yōu)先級更高的中斷程序所中斷，預(yù)處理任務(wù)需要占用目 標(biāo)系統(tǒng)CPU處理時間、共享內(nèi)存和通信通道完成數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的 上送，這一切都需借助于目標(biāo)系統(tǒng)CPU完成，會給目標(biāo)系統(tǒng)造成嚴(yán)重 的影響，甚至導(dǎo)致被測系統(tǒng)崩潰。由于這些弊端的存在，大大降低了純軟件測試方法的測試效率和測試準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種硬件 輔助軟件的嵌入式系統(tǒng)測試方法。
首先對源代碼進(jìn)行插樁，在特定的地方插入一條語句，然后插樁 文件編譯下載，在目標(biāo)板運行，當(dāng)運行到插樁點的時候，總線上出現(xiàn) 特定的信號，數(shù)據(jù)采集器輔助硬件采集這些插樁點信號，然后打包發(fā) 送采集點信息到測試結(jié)果分析軟件，進(jìn)行結(jié)果分析處理，實現(xiàn)嵌入式 系統(tǒng)測試。
程序員編寫的源代碼首先會通過插樁器(源代碼分析程序)對源 代碼進(jìn)行自動插樁，即在需要插樁的關(guān)鍵位置寫入一條賦值語句(如
xxxx—ctrl_port=0x74100009)，并把插入的標(biāo)記送入一個數(shù)據(jù)庫文件 中生成一個符號數(shù)據(jù)庫暫存起來，以備為以后分析時調(diào)用，然后，在 原來的編譯環(huán)境下對插樁后的代碼進(jìn)行編譯，然后下載到目標(biāo)板上運 行，當(dāng)程序在目標(biāo)系統(tǒng)運行到插樁點的位置時，目標(biāo)板的控制總線和 地址總線上會出現(xiàn)相應(yīng)的控制信號和地址信號，當(dāng)數(shù)據(jù)釆集器輔助硬 件(信號捕獲探頭)從控制總線和地址總線上監(jiān)視到符合以上條件的 信號時，數(shù)據(jù)采集器輔助硬件幵始采集插樁點數(shù)據(jù)，然后把釆集到的 數(shù)據(jù)送到的內(nèi)存中暫存并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后將預(yù)處理后的 數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)或者USB送到測試結(jié)果分析軟件，通過與前面生成的 符號數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，我們就此得知當(dāng)前程序的運行狀態(tài)， 借此完成對嵌入式軟件的覆蓋率分析，性能分析，內(nèi)存泄露分析，數(shù) 組越界、變量監(jiān)控，Trace跟蹤，Task監(jiān)控，ISR監(jiān)控，TaskISR切 換監(jiān)控等系統(tǒng)測試。經(jīng)由本發(fā)明的實施，采用源碼插樁技術(shù)，卻又對傳統(tǒng)的源碼插樁 技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，傳統(tǒng)的源碼插樁技術(shù)插入的是一個函數(shù)，而本方法插 入的是一條語句，在編譯成匯編后仍然是一條語句，對被測系統(tǒng)的影 響最小；同時采用了從總線捕獲數(shù)據(jù)技術(shù)，卻又對傳統(tǒng)的總線捕獲數(shù) 據(jù)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，傳統(tǒng)總線捕獲數(shù)據(jù)技術(shù)采用采樣方法，連續(xù)從總 線上采集數(shù)據(jù)，而本方法只有在運行到插樁點的時候，才進(jìn)行采集數(shù) 據(jù)，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確釆樣。經(jīng)由本發(fā)明的實施，徹底解決了目前純軟件方法做嵌入式系統(tǒng)測 試的弊端。同時本方法所實現(xiàn)的內(nèi)存泄露分析，數(shù)組越界、變量監(jiān)控 功能對于解決嵌入式開發(fā)中的問題有非常重要的作用。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步的介紹，但不作為本 發(fā)明的限定。第一步選擇要測試的工程的目錄或者選擇要測試的特定文件。 第二步對選定的工程目錄或者要測試的特定文件進(jìn)行插樁，在 文件的特定位置自動插入特定語句，并且生成插樁點數(shù)據(jù)庫文件。第三步把插樁后的文件在原來的開發(fā)環(huán)境或者makefile中編譯，生成可在目標(biāo)板上執(zhí)行的文件。第四步把生成的文件下載到目標(biāo)板。第五步數(shù)據(jù)采集器輔助硬件通過飛線，CPC/CPCI/PMC/VME連 接卡 ，inictor38/niictor190 標(biāo)準(zhǔn)連接插座和 PPC860/PPC750/PPC603E/M6804專用適配卡等的連接方式，連接到目標(biāo)板的總線上。
第六步當(dāng)目標(biāo)板運行到插樁語句的時候，在總線上出現(xiàn)相應(yīng)的 信號，數(shù)據(jù)采集器輔助硬件捕獲到此信號。
第七步數(shù)據(jù)采集器輔助硬件對采集的信號進(jìn)行打包處理，保存 到緩存中，然后通過網(wǎng)口或者USB 口發(fā)送到測試結(jié)果分析軟件。
第八步，測試結(jié)果分析軟件讀取插樁點數(shù)據(jù)庫文件，并結(jié)合接收 到的采集信號進(jìn)行測試結(jié)果分析覆蓋率分析，性能分析，內(nèi)存泄露
分析，數(shù)組越界、變量監(jiān)控，Trace跟蹤，Task監(jiān)控，ISR監(jiān)控，TaskISR 切換監(jiān)控等。
覆蓋率分析分析本次測試，哪些代碼，哪些分支執(zhí)行了，哪些 代碼沒有執(zhí)行，明確需要增加那些測試，避免重復(fù)的測試。
性能分析分析函數(shù)的調(diào)用次數(shù)，最大，最小，平均執(zhí)行時間，
確定那些函數(shù)執(zhí)行時間最久，對整個的優(yōu)化提供依據(jù)。
內(nèi)存泄露分析分析哪些函數(shù)調(diào)用了內(nèi)存分配函數(shù)，分配了多少， 分配的地址是哪里，哪些函數(shù)調(diào)用內(nèi)存釋放函數(shù)，釋放的地址是多少， 內(nèi)存泄露了多少。
數(shù)組越界、變量監(jiān)控監(jiān)控程序中的某個數(shù)組值，數(shù)組是否越界， 越界了多少，程序的中某個變量在特定的時候是多少，某段內(nèi)存的值 是否發(fā)生變化，變化前是多少，變化后又是多少。
Trace跟蹤紀(jì)錄目標(biāo)板CPU的執(zhí)行情況。
Task監(jiān)控分析哪個任務(wù)或者進(jìn)程入口次數(shù)，切換次數(shù)，最大， 最小，平均執(zhí)行時間是多少，可以通過優(yōu)化任務(wù)來優(yōu)化整個系統(tǒng)
ISR監(jiān)控分析發(fā)生了什么中斷，中斷次數(shù)，中斷嵌套等情況。
TaskISR切換監(jiān)控:分析被測試系統(tǒng)在執(zhí)行過程的Task切換，ISR發(fā)生等線性切換關(guān)系。本發(fā)明可以解決嵌入式系統(tǒng)測試中的難題，對于提髙嵌入式系統(tǒng) 測試效果和效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量有非常重要的作用，有良好的社會效 益。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明涉及一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，采用硬件輔助軟件，首先對源代碼進(jìn)行插樁，在特定的地方插入一條語句，然后插樁文件編譯下載，在目標(biāo)板運行，當(dāng)運行到插樁點的時候，總線上出現(xiàn)特定的信號，數(shù)據(jù)采集器輔助硬件采集這些插樁點信號，然后打包發(fā)送采集點信息到測試結(jié)果分析軟件，進(jìn)行結(jié)果分析處理，實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)測試，具體包括以下步驟(a)對選定的工程目錄或者要測試的特定文件進(jìn)行插樁，在文件的特定位置插入特定語句，并且生成插樁點數(shù)據(jù)庫文件。(b)數(shù)據(jù)采集器輔助硬件通過飛線，CPC/CPCI/PMC/VME連接卡，mictor38/mictor190標(biāo)準(zhǔn)連接插座和PPC860/PPC750/PPC603E/M6804專用適配卡等的連接方式，連接到目標(biāo)板的總線上。(c)當(dāng)目標(biāo)板運行到插樁語句的時候，在總線上出現(xiàn)相應(yīng)的信號，數(shù)據(jù)采集器輔助硬件捕獲到此信號。(d)數(shù)據(jù)采集器輔助硬件對采集的信號進(jìn)行打包處理，保存到緩存中，然后通過網(wǎng)口或者USB口發(fā)送到測試結(jié)果分析軟件。(e)測試結(jié)果分析軟件讀取插樁點數(shù)據(jù)庫文件，并結(jié)合接收到的采集信號進(jìn)行測試結(jié)果分析覆蓋率分析，性能分析，內(nèi)存泄露分析，數(shù)組越界、變量監(jiān)控，Trace跟蹤，Task監(jiān)控，ISR監(jiān)控，TaskISR切換監(jiān)控等。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于 所述的步驟(a)中，插樁的時候插入的是一條語句。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于所述的步驟(b)中，連接目標(biāo)板和數(shù)據(jù)采集器硬件的方法有飛線， CPC/CPCI/PMC/VME連接卡，mictor38/mictor190標(biāo)準(zhǔn)連接插座和 PPC860/PPC750/PPC603E/M6804專用適配卡等。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于 所述的步驟(C)中，只有在總線上出現(xiàn)插樁點信號時，才進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于 所述的步驟幼中，從數(shù)據(jù)采集器輔助硬件上傳的采集點數(shù)據(jù)是打包處 理后的數(shù)據(jù)，包括采集點值，時間和特定的分割符號。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于所述的步驟(d)中，從數(shù)據(jù)采集器輔助硬件上傳采集數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)口或 者USB 口 。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于所述的步驟間中，接收到的插樁點數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是以鏈表形式保存。
8、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于所述的步驟(e)中，覆蓋率分析，準(zhǔn)確分析哪些函數(shù)被執(zhí)行了，函數(shù)中的哪些分支執(zhí)行過，哪些分支沒有被執(zhí)行到，哪行代碼執(zhí)行過，執(zhí)行 次數(shù)是多少，哪行代碼沒有執(zhí)行過。
9、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于所述的步驟(e)中，性能分析，分析函數(shù)被調(diào)用次數(shù)，最大，最小，平均和累計執(zhí)行時間。
10、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在 于所述的步驟(e)中，內(nèi)存泄露分析準(zhǔn)確定位哪個函數(shù)調(diào)用內(nèi)存分配函數(shù)，哪個函數(shù)調(diào)用內(nèi)存釋放函數(shù)，哪個函數(shù)泄露了多少內(nèi)存。
11、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在于所述的步驟(e)中，數(shù)組越界，變量監(jiān)控，準(zhǔn)確監(jiān)控某個數(shù)組有無 越界操作，數(shù)組值是多少；監(jiān)控變量的值是多少，變化前后的變量值 分別是多少；某段內(nèi)存的值是否發(fā)生變化，變化前是多少，變化后又 是多少。
12、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在 于所述的步驟(e)中，Trace跟蹤，詳細(xì)紀(jì)錄目標(biāo)機CPU的執(zhí)行過程。
13、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在 于所述的步驟(e)中，Task監(jiān)控，分析Task的入口次數(shù)，切換次數(shù)， 最大，最小，平均和累計執(zhí)行時間。
14、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在 于所述的步驟(e)中，ISR監(jiān)控，分析ISR的入口次數(shù)，最大，最小， 平均和累計執(zhí)行時間。
15、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，其特征在 于所述的步驟(e)中，TasklSR切換監(jiān)控，分析目標(biāo)機Task，ISR的線性 切換關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種嵌入式系統(tǒng)測試方法，采用硬件輔助軟件，首先對源代碼進(jìn)行插樁，在特定的地方插入一條語句，然后插樁文件編譯下載，在目標(biāo)板運行，當(dāng)運行到插樁點的時候，總線上出現(xiàn)特定的信號，數(shù)據(jù)采集器輔助硬件采集這些插樁點信號，然后打包發(fā)送采集點信息到測試結(jié)果分析軟件，進(jìn)行結(jié)果分析處理，實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)測試，包括覆蓋率分析，性能分析，內(nèi)存泄露分析，數(shù)組越界、變量監(jiān)控，Trace跟蹤，Task監(jiān)控，ISR監(jiān)控，TaskISR切換監(jiān)控等。
文檔編號G06F11/36GK101408862SQ200710123818
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者周 李 申請人:周 李