曲長(zhǎng)征　陳智博　王民全

摘 要

本文首先分析了嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試的概念以及環(huán)境要求，以此為前提，建立了相應(yīng)的軟件測(cè)試仿真平臺(tái)，并通過(guò)靜態(tài)測(cè)試、內(nèi)存泄漏測(cè)試和邏輯覆蓋率測(cè)試，全面闡述了嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】嵌入式 武控計(jì)算機(jī) 軟件測(cè)試 關(guān)鍵技術(shù)

武控計(jì)算機(jī)主要被應(yīng)用于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的核心控制部門，其功能在于實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)生的精確度進(jìn)行控制，對(duì)嵌入式武控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)軟件測(cè)試，是保證其性能以及使用可靠性的主要手段，因此，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究很有必要。

1 嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試

嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試指的是采用人工方法或自動(dòng)化的手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的測(cè)試，并根據(jù)對(duì)測(cè)試過(guò)程以及結(jié)果的觀察，發(fā)現(xiàn)軟件中存在的漏洞，在對(duì)其加以完善的基礎(chǔ)上，提高軟件運(yùn)行整體可靠性的一種手段。

總的來(lái)說(shuō)，嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試存在三種測(cè)試環(huán)境可供選擇：

（1）全仿真模擬測(cè)試環(huán)境；

（2）半實(shí)裝仿真測(cè)試環(huán)境；

（3）全實(shí)裝仿真測(cè)試環(huán)境。

三種環(huán)境各有其優(yōu)勢(shì)，但同樣也都存在一定的弱點(diǎn)和缺陷。本文在對(duì)比三種測(cè)試環(huán)境的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇了半實(shí)裝仿真測(cè)試環(huán)境作為了主要平臺(tái)。

2 嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試平臺(tái)的建立

嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試平臺(tái)以半實(shí)裝仿真測(cè)試為主，硬件采用軍用加固計(jì)算機(jī)，以Compact PCI為總線，支持雙網(wǎng)切換。平臺(tái)功能包括建設(shè)武控計(jì)算機(jī)軟件與執(zhí)行組合模擬器軟件的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，在實(shí)現(xiàn)模擬作戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，觀察作戰(zhàn)效果，并觀察軟件性能的發(fā)揮情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。平臺(tái)由被測(cè)試軟件運(yùn)行環(huán)境、外圍通訊設(shè)備以及運(yùn)行監(jiān)視環(huán)境三部分構(gòu)成。在正式開始測(cè)試之前，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了校驗(yàn)與測(cè)試，將其性能指標(biāo)以及參數(shù)調(diào)整到了合理范圍內(nèi)，并逐一對(duì)其功能進(jìn)行了測(cè)試，各方面功能均通過(guò)測(cè)試，認(rèn)為可將上述測(cè)試平臺(tái)應(yīng)用于武控計(jì)算機(jī)軟件的測(cè)試過(guò)程中。

3 嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)

嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試包括靜態(tài)測(cè)試、內(nèi)存泄漏測(cè)試以及邏輯覆蓋率測(cè)試三種，每一測(cè)試過(guò)程均需要采用不同的關(guān)鍵技術(shù)。具體如下：

3.1 靜態(tài)測(cè)試

靜態(tài)測(cè)試的目的在于對(duì)武控計(jì)算機(jī)軟件在非運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行測(cè)試，判斷其是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，是否能夠達(dá)到為軟件提供良好的運(yùn)行環(huán)境的目的。相對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)試而言，靜態(tài)測(cè)試的效率更高，且容易發(fā)現(xiàn)軟件中存在的編碼錯(cuò)誤等的漏洞，將其運(yùn)用于武控計(jì)算機(jī)軟件的測(cè)試過(guò)程很有必要。除此之外，靜態(tài)測(cè)試對(duì)于自動(dòng)測(cè)試的依賴性不高，采用人工的方法，同樣能夠完成測(cè)試，且效果更好。

靜態(tài)測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)如下：

3.1.1 編碼規(guī)則檢查

應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)標(biāo)識(shí)符以及指針等進(jìn)行檢查，針對(duì)前者而言，要保證其數(shù)量，必須在5個(gè)字符以上，在31個(gè)字符以下。而針對(duì)后者而言，則需要保證其以p開頭。

3.1.2 控制流分析

控制流分析過(guò)程中需要注意的而是，必須保證Switch語(yǔ)句之中存在sefault分支，與此同時(shí)，保證Return 語(yǔ)句之后沒有代碼。

3.1.3 數(shù)據(jù)流分析

數(shù)據(jù)流分析的主要功能在于控制指針，必須保證其處于初始化的狀態(tài)。

3.1.4 軟件度量元分析

包括注釋度量（Comments frequency）、局部變量（Number of local variables）以及扇出數(shù)（Number of direct calls）等。

3.2 內(nèi)存泄漏測(cè)試

內(nèi)存泄漏測(cè)試指的是程序在內(nèi)在堆中動(dòng)態(tài)分配了一塊內(nèi)存空間，但在使用完成之后，出于種種原因，導(dǎo)致內(nèi)存出現(xiàn)了泄漏問題，即無(wú)法釋放等，這一現(xiàn)象便稱為內(nèi)存泄漏，不僅容易導(dǎo)致對(duì)內(nèi)存片段控制權(quán)的喪失，同時(shí)也容易導(dǎo)致軟件空間被浪費(fèi)。內(nèi)存泄漏測(cè)試的功能，便在于有效的避免上述問題的發(fā)生。

內(nèi)存泄漏測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)包括內(nèi)存泄漏分析與內(nèi)存泄漏監(jiān)視。其中，內(nèi)存泄漏分析的目的主要在于找出導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的原因，并根據(jù)原因，提出具體的解決策略。內(nèi)存泄漏監(jiān)視的過(guò)程較為復(fù)雜，需要通過(guò)對(duì)被測(cè)試程序進(jìn)行插樁來(lái)完成。插樁過(guò)程中應(yīng)注意其內(nèi)容以及位置的問題。要保證其所寫入的代碼的合理性，同時(shí)，保證其所寫入的代碼，位置能夠較為合理。需要注意的是，內(nèi)存泄漏監(jiān)視需要通過(guò)對(duì)相應(yīng)算法的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以循環(huán)定時(shí)掃描中斷服務(wù)程序?yàn)槔?。首先要獲取定時(shí)掃描中，中斷服務(wù)程序的信號(hào)量，在此基礎(chǔ)上，對(duì)其信號(hào)量獲取的時(shí)間進(jìn)行判斷，如未在限定時(shí)間內(nèi)獲取，則需要重新開始，如符合這一要求，則可以判斷當(dāng)游標(biāo)指向的節(jié)點(diǎn)上掛接內(nèi)存泄漏控制是否大于0，如是，需要繼續(xù)處理內(nèi)存空間，如否，則可以結(jié)束整個(gè)測(cè)試過(guò)程。

3.3 邏輯覆蓋率測(cè)試

邏輯覆蓋率測(cè)試的功能在于最大程度的發(fā)現(xiàn)軟件邏輯中存在的問題，具體測(cè)試準(zhǔn)則包括語(yǔ)句覆蓋率測(cè)試與分支覆蓋率測(cè)試兩種，前者的功能在于以語(yǔ)句為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試，每個(gè)語(yǔ)句都需要被測(cè)試，次數(shù)至少為1。后者的功能在于通過(guò)判斷分支的真假，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件邏輯覆蓋效果的判斷。具體測(cè)試次數(shù)同樣至少為1。

在邏輯覆蓋率測(cè)試過(guò)程中，對(duì)測(cè)試工具的選擇較為重要，以自動(dòng)化測(cè)試為例，其工具可以選擇為Macabe 、TestBed軟插樁來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程。在測(cè)試進(jìn)行中，對(duì)插樁策略的選擇也較為重要，這一點(diǎn)同樣需要被重視。

4 結(jié)論

嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試的意義在于發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件中存在的問題，在此基礎(chǔ)上，對(duì)軟件的漏洞進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，達(dá)到提高軟件運(yùn)行可靠性的目的，進(jìn)而為我國(guó)軍事領(lǐng)域?qū)椢淦靼l(fā)生整體準(zhǔn)確度的提高提供保障，這對(duì)于我國(guó)軍事領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，同時(shí)也是我國(guó)綜合國(guó)力增強(qiáng)的重要途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]楊洋，唐超.嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016（20）：160.

[2]周凌云.嵌入式武控計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)的研究分析[J].科技展望，2015（04）：136.

[3]平婕，秦軍，康建華，安元偉.嵌入式軟件測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)研究[J].有線電視技術(shù)，2010（08）：45-47+50.

[4]林永峰，陳亮.面向安全性分析的嵌入式軟件測(cè)試方法研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2016（13）：80-83.

作者單位

1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院信息工程系 山西省太谷縣 030800

2.軍械工程學(xué)院訓(xùn)練部 河北省石家莊市 050003