目前嵌入式系统的应用领域越来越广泛，与人们的生活也越来越密切。随着嵌入式产品更新换代的加快，软件规模急速膨胀，软件的开发周期却越来越短。硬件发展日益稳定，而软件故障却日益突出，这些故障不仅会造成重大经济损失，甚至危及人的生命安全。软件的重要性逐渐引起人们的重视，提高嵌入式软件的测试质量势在必行。
    为什么嵌入式产品发布后，还残留了许多软件缺陷？原因可能很多，我们试列举以下几种：
  ①嵌入式软件本身特点，如实时性，与硬件结合紧密等导致软件测试难度大。
  ②在代码规模巨大、开发周期短等客观条件下，软件测试不足。
  ③在测试阶段，要动态覆盖所有条件、所有状况的测试几乎是不可能的。
  ④嵌入式软件开发主要使用C语言，而C语言非常灵活，容易造成编码错误。
  ⑤项目团队未有效建立/遵守编码规范，留用有缺陷代码等导致可移植性、可维护性方面存在缺陷。
  ⑥项目团队的惯性思维，不良编码/测试习惯等因素的影响等。
    软件测试的分类方法有很多种，如静态测试、动态测试；单元测试、集成测试、系统测试、确认测试；模拟测试、实机测试等。各种测试方法其对测试阶段、测试环境等要求也各具特点，本文就软件代码检查这种静态测试方法进行探讨。
1.什么是代码检查
    代码检查团队以第三方的角度，运用工具/人工的方式对代码进行静态检查。
    软件开发团队根据代码检查团队的检查报告，进行缺陷原因分析、影响范围调查、缺陷修改、修改后验证、缺陷预防措施实施及效果确认活动。
2.代码检查种类
  ①代码规范（MISRA等C、C++规范）符合性检查
    使用MISRA、QAC等代码规范检查工具，对代码规范的符合性进行检查，然后人工对工具输出的警告进行确认。
  ②代码逻辑检查
    针对代码规范检查工具不能检查的项目，如公用变量的初始化、函数返回值的使用等方面进行人工检查。
  ③中断冲突检查。
    对因中断或多任务共同访问全局变量而引起的冲突进行人工检查。
  ④功能符合性检查。
    对看门狗、AD/DA转换等与硬件相关部分的代码进行人工检查。
3.代码检查的特点
  ①可在编码～产品发布这一期间内的任何阶段进行。在项目前期通过代码检查可尽可能多地发现缺陷，从而可削减开发成本，提高产品质量。
  ②利用第三方的经验、看问题的角度，可以出自己开发团队因惯性思维、不良编码/测试习惯等因素造成的而自己难于发现的缺 陷。
  ③不受测试环境、测试设备等客观因素的制约，费用较低。
4.从事代码检查业务的要求
  ①拥有一套检查理论、方法和流程。
  ②需要一些辅助工具的配合，以提高检查质量和效率。
  ③代码检查人员应熟练掌握C/C++编码规则，熟悉编译器原理。对于功能性检查还应熟悉芯片等硬件知识及通信、汽车等领域产品知识。
  ④拥有嵌入式产品代码缺陷库，可进行更有针对性的检查。
5.有关代码检查的疑问
  ①代码检查与开发团队自己进行的交叉走码有什么区别？
    代码检查虽然从形式上来说类似于交叉走码，但交叉走码基本上是属于代码规范符合性检查；而代码检查除代码符合性检查外，更着重逻辑、中断冲突和功能符合性检查。
  ②连熟悉开发系统的开发团队都检查/测试不出来的缺陷，不熟悉系统第三方可以吗？
    事情有时候就是“成也萧何，败也萧何”。正是由于项目开发团队熟悉自己的系统，但由于惯性思维，有时候会想当然地将缺陷作为正确。第三方代码检查团队虽然对系统不熟悉，但是完全从检查观点的角度来进行判断是否有问题，这样不会轻易使缺陷漏网。
检查团队将不符合检查观点的程序嵌入式系统开发是什么指摘出来，项目开发团队对指摘出的问题进行进一步确认，这样结合两种思维方式，即从该系统的特殊性及检查观点共性两个方面，能够发现开发团队自己发现不了的隐藏缺陷。
另外，有些缺陷是只在极端条件下才发生，通过动态测试去发现几乎是不可能的，特别是中断冲突方面的问题。因此在某些情况下，代码检查是唯一的手段。
  ③代码检查的实施效果如何？
    根据对汽车、电子、通信等领域数十个项目检查结果的数据统计，检查出的代码缺陷率为每千行代码零点几～几之间，并为客户检查出了许多重大缺陷。
6.代码检查国内外现状
    目前发达国家如美国、日本等嵌入式产品开发企业特别重视代码检查业务，一般将业务外包给专业从事代码检证业务的公司。而国内从事嵌入式产品开发的企业，基本上还没有意识到代码检证的益处。同时，国内能够从事代码检查业务的公司也屈指可数，目前这些公司基本上也都是承接国外的业务。
PS：本文作者及所在公司已经为国外知名企业从事代码检查业务4年。
根据IEEE（国际电机工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。通常嵌入式系统对可靠性的要求比较高。
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简介
  嵌入式系统安全性的失效可能会导致灾难性的后果，即使是非安全性系统，由于大批量生产也会导致严重的经济损失。这就要求对嵌入式系统，包括嵌入式软件进行严格的测试、确认和验证。随着越来越多的领域使用软件和微处理器控制各种嵌入式设备，对日益复杂的嵌入式软件进行快速有效的测试愈加显得重要。
嵌入式测试
目的
嵌入式测试
  的目的是保证软件满足规格说明。系统失效是系统没有满足—个或多个正式需求规范中所要求的需求项。嵌入式软件有其特殊的失效判定准则，但是，嵌入式软件测试的目的与非嵌入式软件是相同的。在嵌入式系统设计中，软件正越来越多地取代硬件，以降低系统的成本，获得更大的灵活性，这就需要使用更好的测试方法和工具进行嵌入式和实时软件的测试。
测试方法
简介
  一般来说，软件测试有7个基本阶段，即单元或、、外部、、、、安装测试。嵌入式软件测试在4个阶段上进行，即模块测试、集成测试、系统测试、硬件/软件集成测试。前3个阶段适用于任何软件的测试，硬件/软件集成测试阶段是嵌入式软件所特有的，目的是验证嵌入式软件与其所控制的硬件设备能否正确地交互。
白盒测试与黑盒测试
  一般来说，软件测试有两种基本的方式，即白盒测试方法与黑盒测试方法，嵌入式软件测
试也不例外。
  白盒测试或基本代码的测试检查的内部设计。根据源代码的组织结构查，一股要求测试人员对软件的结构和作用有详细的了解，白盒测试与代码覆盖率密切相关，可以在白盒测试的同时计算出测试的代码的覆盖率，保证测试的充分性。把100%的代码都测试到几乎是不可能的， 所以要选择最重要的代码进行白盒测试。由于严格的安全性和可靠性的要求，嵌入式软件测试同非嵌入式软件测试相比，通常要求有更高的代码覆盖率。对于嵌入式软件，白盒测试一般不必在目标硬件上进行，更为实际的方式是在开发环境中通过硬件仿真进行，所以选取的测试工具应该支持在宿主环境中的测试。
  黑盒测试在某些情况下也称为功能测试。这测试方法根据软件的用途和外部特征查软件缺陷，不需要了解程序的内部结构。黑盒测试最大的优势在于不依赖代码，而是从实际使用的角度进行测试，通过黑盒测试可以发现白盒测试发现不了的问题。因为黑盒测试与需求紧密相关，需求规格说明的质量会直接影响测试的结果，黑盒测试只能限制在需求的范围内进行。在进行嵌入式软件黑盒测试时，要把系统的预期用途作为重要依据，根据需求中对负载、定时、性能的要求，判断软件是否满足这些需求规范。为了保证正确地测试，
还须要检验软硬件之间的接口。嵌入式软件黑盒测试的一个重要方面是极限测试。在使用环境中，通常要求嵌入式软件的失效过程要平稳，所以，黑盒测试不仅要检查软件工作过程，也要检查软件换效过程。
目标环境测试和宿主环境测试
  在嵌入式软件测试中，常??折衷。基于目标的测试消耗较多的经费和时间，而基于宿主的测试代价较小，但毕竟是在模拟环境中进行的。目前的趋势是把更多的测试转移到宿主环境中进行，但是，目标环境的复杂性和独特性不可能完全模拟。
  在两个环境中可以出现不同的软件缺陷，重要的是目标环境和宿主环境的测试内容有所选择。在宿主环境中，可以进行逻辑或界面的测试、以及与硬件无关的测试。在模拟或宿主环境中的测试消耗时间通常相对较少，用调试工具可以更快地完成调试和测试任务。而与定时问题有关的白盒测试、中断测试、硬件接口测试只能在目标环境中进行。在软件测试周期中，基于目标的测试是在较晚的“硬件/软件集成测试”阶段开始的，如果不更早地在模拟环境中进行白盒测试，而是等到“硬件/软件集成测试”阶段进行全部的白盒测试，将耗费更多的财力和人力。
测试工具
简介
  用于辅助嵌入式软件测试的工具很多，下面对几类比较有用的有关嵌入式软件的测试工具加以介绍和分析。
嵌入式测试
内存分析工具
  在嵌入式系统中，内存约束通常是有限的。内存分析工具用来处理在动态内存分配中存在的缺陷。当动态内存被错误地分配后，通常难以再现，可能导致的失效难以追踪，使用内存分析工具可以避免这类缺陷进入功能测试阶段。目前有两类内存分析工具——软件和硬件的。基于软件的内存分析工具可能会对代码的性能造成很大影响，从而严重影响实时操
作；基于硬件的内存分析工具价格昂贵，而且只能在工具所限定的运行环境中使用。
性能分析工具
  在嵌入式系统中，程序的性能通常是非常重要的。经常会有这样的要求，在特定时间内处理一个中断，或生成具有特定定时要求的一帧。开发人面临的问题是决定应该对哪一部分代码进行优化来改进性能，常常会花大量的时间去优化那些对性能没有任何影响的代码。性能分析工具会提供有关的数据，说明执行时间是如何消耗的，是什么时候消耗的，以及每个例程所用的时间。根据这些数据，确定哪些例程消耗部分执行时间，从而可以决定如何优化软件，获得更好的时间性能。对于大多数应用来说，大部分执行时间用在相对少量的代码上，费时的代码估计占所有软件总量的5%-20%。性能分析工具不仅能指出哪些例程花费时间，而且与调试工具联合使用可以引导开发人员查看需要优化的特定函数，性能分析工具还可以引导开发人员发现在系统调用中存在的错误以及程序结构上的缺陷。

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