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			汽車中的軟件測試 （二）
		
          
		4.3商業(yè)工具分類
          　　本節(jié)介紹了用于汽車行業(yè)的各種測試工具。
          　　這些工具可分為四大類：基于模型的測試生成，測試建模，驗證和資源分析工具。
          　　每個類別說明如下。
          　　
          　　4.3.1基于模型的測試生成工具
          　　鑒于所需系統(tǒng)行為的模型，這些工具由模型生成測試，在目標(biāo)系統(tǒng)上執(zhí)行測試以檢查系統(tǒng)是否表現(xiàn)的與要求的一樣。
          　　測試是通過由模型按一定的度量“覆蓋”其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。
          　　大多數(shù)的由基于模型的測試生成工具所提供的覆蓋度量的往往是控制流定向的，例如測試可以由覆蓋模型的所有分支生成。
          　　
          　　4.3.2測試建模工具
          　　不是由系統(tǒng)模型生成測試，這些工具是由一個可能針對測試系統(tǒng)特定區(qū)域、可用于不同情況的抽象測試模型生成測試的。
          　　該工具支持不同的符號來說明這些測試模型。
          　　此外，這些工具能夠在目標(biāo)機器上進(jìn)行所生成的測試，并評估相應(yīng)結(jié)果。
          　　
          　　4.3.3驗證工具
          　　有了所需系統(tǒng)行為的模型，這些工具就可以進(jìn)行形式驗證，就是說他們證明或否決該模型關(guān)于那些使用形式化方法的特定屬性的正確性。
          　　一個屬性通常表現(xiàn)一個不良情況。一個驗證技術(shù)是證明或反證是否不良情況在模型中保持不變的一種手段。當(dāng)這種情況不變時，它產(chǎn)生一個反例證明。如果沒有反例產(chǎn)生，這意味著該系統(tǒng)內(nèi)沒有這種情況。
          　　有兩種主要方法：模型檢驗和定理證明，被認(rèn)為是汽車領(lǐng)域的形式驗證。
          　　對這些方法的文獻(xiàn)綜述超出了本文的范圍，感興趣的讀者可以指向別處。
          　　
          　　4.3.4資源分析工具
          　　工具的第三類分析非功能特性，例如時間，內(nèi)存使用情況等。舉例來說，當(dāng)危險發(fā)生時，重要的是要了解最壞執(zhí)行時間（ WCET ）的防鎖制動系統(tǒng)。此類分析在安全苛求的系統(tǒng)中極為重要。
          　　過去，這樣的分析是用一個特設(shè)的方式進(jìn)行的：要么手動分析大量的系統(tǒng)仿真，要么通過在一些測試場景中運行該系統(tǒng)，觀察其性能。然而，這些方法已經(jīng)變得不切和實際，因為系統(tǒng)的尺寸和目標(biāo)執(zhí)行平臺的設(shè)計的復(fù)雜性增加了，特別是在處理器里。
          　　今天，專門的工具正在成為系統(tǒng)的驗證過程用以覆蓋這些方面的一個組成部分。
          　　由于時間和內(nèi)存特性與目標(biāo)平臺的結(jié)構(gòu)特色一致，分析主要是對循環(huán)X測試的先進(jìn)水平進(jìn)行的。

          表1.主要在用工具
          　　1 對于目標(biāo)平臺，請查看：http://www.absint.com/ait/trial.htm
          　　2 IBV（基于儀器的驗證）[10]是一項指定屬性為一個連接到模型的顯示器的技術(shù)。然后，它用制導(dǎo)模擬來尋找侵犯知識產(chǎn)權(quán)。
          筆者將這項技術(shù)歸類為驗證技術(shù)的一個變體。
          　　4.4主要在用工具
          　　本節(jié)提供了汽車行業(yè)精選在用工具的一份比較。這些工具是根據(jù)上面解釋的術(shù)語分類的。
          　　表1提供了工具信息表，包括：他們的供應(yīng)商，類別，輸入格式支持和循環(huán)X測試級別。大部分的輸入格式是標(biāo)準(zhǔn)建模符號，可以參考相關(guān)文獻(xiàn)了解詳情。
          　　5 .汽車軟件測試工具/服務(wù)
          供應(yīng)商
          　　5.1主要競爭者
          　　表2按生產(chǎn)國順序列出了在歐洲提供軟件測試工具和/或相關(guān)服務(wù)的主要競爭者名單，還包括那些在歐洲市場占有不可忽視份額的工具。
          這份名單包括公司提供的服務(wù)，主要工具，及其主要專業(yè)領(lǐng)域。
          名單中還包括在汽車行業(yè)深受肯定的工具應(yīng)用筆記。
          　　5.2其他競爭者
          　　有些公司擅長嵌入式軟件測試，但很少接觸汽車系統(tǒng)。盡管這份名單并不詳盡，但它包含了Testing Technologies（ DE ） ， Elvior （ EE）和Conformiq （ FI ）公司 。
          　　有些公司擅長于汽車軟件測試，但沒有緊密結(jié)合V模型（參見圖1 ），沒有大量應(yīng)用代碼級技術(shù)。其中最值得注意的是LDRA （GB ） ，Prover（ SE ） ， Coverity（US） ，Wind River（US）公司 。
          6．潛在機會
          　　鑒于上述討論，本節(jié)將會討論一些技術(shù)以及潛在的機會。他們能夠成為未來商用車領(lǐng)域軟件測試的獨特賣點。
          　　6.1實時和連續(xù)行為
          　　商用車嵌入式系統(tǒng)對硬實時約束規(guī)范很敏感。特別是，微秒范圍內(nèi)工作的傳動系和底盤。
          沒有實時性，就可能有溝通問題，尤其是連續(xù)變化的信號間。此外，實時行為在保證可重復(fù)的測試案例里是一個重要要求。
          　　這篇文章中討論的大多數(shù)工具是事件驅(qū)動性質(zhì)的，極少能夠表現(xiàn)連續(xù)信號和連續(xù)時間問題。
          　　因此，應(yīng)重點研究這方面的問題，尤其對于即將到來的新一代混合動力商用車。
          　　
          　　6.2黑盒組件分析
          　　汽車行業(yè)的黑盒組件分析還沒有被充分挖掘。
          　　如前所述，許多組件是從供應(yīng)商那作為黑盒解決方案收集的。很難理解在系統(tǒng)中測試組件及其集成的行為[ 6 ] 。在第4節(jié)提到的種類繁多的工具中有幾個提供這樣的功能。其中一個就是從傳統(tǒng)代碼生成Simulink模型來檢查是否反向工程模型符合代碼行為的Reactis Tester。
          　　當(dāng)代碼不可用時，弗勞恩霍夫商學(xué)院的RALT是唯一已知工具，能夠保證基于運行時的系統(tǒng)觀察的形式分析。

          表2．主要競爭者
          　　1　AbsInt tools已經(jīng)被應(yīng)用于Bosch，BMW， Daimler， Honda， Mitsubishi和 Volkswagen。
          　　2　RALT是從運行時系統(tǒng)觀察派生出形式模型的黑盒系統(tǒng)的一種逆向工程工具。RALT已被應(yīng)用于車門控制系統(tǒng)[8]。
          　　3　EXAM是奧迪和大眾汽車集團(tuán)合作開發(fā)的，并已在內(nèi)部使用[ 15 ] 。
          　　4　TPT提供反應(yīng)測試，反應(yīng)測試就是：當(dāng)傳感器信號超過某一臨界值時，立即精準(zhǔn)地反應(yīng)給系統(tǒng)。
          　　5　MaTeLo已被應(yīng)用到奧迪，Johnson Controls，Magneti，雷諾和大眾汽車的汽車系統(tǒng)中。
          　　6　SCADE已被用于商用車領(lǐng)域，尤其是在Liebherr公司的控制系統(tǒng)中[ 14 ] 。
          　　7　Safety TestBuilder已用于測試Johnson Controls公司的 [ 12 ]輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)。
          　　8　CertifyIt已被應(yīng)用于雷諾公司的汽車系統(tǒng)。
          　　9　ENEA已成為DYSCAS （動態(tài)自配置汽車系統(tǒng)）項目（ 2006-2008年）的一員，目前已被加入AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)[ 5 ] 。TD- Frame用于LabVIEW測試管理框架，并與美國國家儀器――TestStand的測試生成及執(zhí)行相掛鉤。
          　　10　Reactis Tester還可以為了應(yīng)用基于模型的測試技術(shù)，從源代碼反向設(shè)計模型。Reactis Tester/Validator已經(jīng)應(yīng)用到Robert Bosch[10]公司的汽車系統(tǒng)中。
          　　
          　　6.3安全性和可靠性分析
          　　安全性和可靠性是商用車關(guān)注的重點。
          　　現(xiàn)行做法中并沒有用來分析可靠性的被認(rèn)可的工具。對于安全性分析，一方面是進(jìn)行最壞執(zhí)行時間和內(nèi)存使用情況分析，目前正使用專門的工具，如aiT WCET Analyzers和StackAnalyzer來執(zhí)行。進(jìn)一步增加安全性和可靠性方法以覆蓋更多方面的潛力是很大的。
          　　　
          　　6.4工具鏈和GUI
          　　對于嵌入式軟件測試的各種不同的準(zhǔn)則，一個適當(dāng)?shù)墓ぞ呒侵陵P(guān)重要的。從可用性的角度來看，易用性和圖形化界面是非常重要的。這方面的合理投資，加上幾個案例研究的例子將有助于吸引汽車行業(yè)的從業(yè)者。
          7．結(jié)論
          　　本文介紹了商用車領(lǐng)域的軟件測試的當(dāng)前做法的調(diào)查，也從軟件測試的角度預(yù)測了這個領(lǐng)域的主要特性和潛在的未來機會。
          　　調(diào)查發(fā)現(xiàn)，用于商用車的主要測試技術(shù)已被用于一般的汽車行業(yè)了。主要的原因是，商用車分享了其大部分的特征給其他類別的道路車輛。
          　　但是，商用車需要優(yōu)秀的方法來處理特定的工程問題。
          　　值得注意的是，這些問題在現(xiàn)在的市售工具集行業(yè)里還沒有得到充分解決。例如：硬實時功能，沒有特殊的工具存在的安全性和可靠性問題。
          　　此外，軟件測試界還沒有具體關(guān)注混合動力商用車將在不遠(yuǎn)的將來占據(jù)主要市場份額的問題。
          　　盡管從業(yè)者已經(jīng)開始在汽車行業(yè)宣傳測試，但這與商用車領(lǐng)域的情況是不同的。
          　　還有許多非正式的工具和方法，但關(guān)于質(zhì)量和生產(chǎn)力的實際效用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)卻收集得很少。
          　　因此，有相當(dāng)大的機會，讓利益相關(guān)者集中努力創(chuàng)立一個共同的平臺，正式通過商用車領(lǐng)域里的最先進(jìn)技術(shù)。
		
          
			posted on 2014-05-13 13:15 順其自然EVO 閱讀(285) 評論(0)  編輯  收藏  所屬分類: 測試學(xué)習(xí)專欄 
		
          
	
          
	
	


	


          
	    
    




          








          

				
			
          
			
          
				
					
          
	
          
		
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