Засоби автоматизованого тестування спеціалізованого програмного забезпечення вбудованих систем

Abstract

У дисертаційній роботі розв’язано актуальне наукове завдання удосконалення наявних методів тестування тривалості виконання програмного коду вбудованих систем реального часу й розроблення відповідного програмного засобу для автоматизації процесу тестування тривалості виконання програмного коду вбудованих систем реального часу. Розроблене математичне забезпечення включає в себе: метод динамічного аналізу тривалості виконання програмного коду, методу віддаленого аналізу тривалості виконання програмного коду вбудованих систем, метод статичного аналізу тривалості виконання програмного коду для мікроконтролерних вбудованих систем, метод формування плану тестування на підставі моделі функціонування програмного забезпечення з урахуванням поведінки периферійних пристроїв, метод прогнозування тривалості виконання програмного коду з урахуванням впливу зовнішніх та внутрішніх факторів. На підставі цих методів розроблено алгоритми роботи програмних модулів “Аналізу програмного коду”, “Формування плану тестування”, “Тестування тривалості виконання програмного коду” та “Прогнозування тривалості виконання програмного коду”, що були об’єднанні в програмний засіб для автоматизованого тестування тривалості виконання програмного коду EXTT. В диссертационной работе решено актуальное научное задание усовершенствования существующих методов тестирования продолжительности выполнения программного кода встраиваемых систем реального времени и разработки соответствующего программного средства для автоматизации процесса тестирования продолжительности выполнения программного кода встраиваемых систем реального времени. Разработанное математическое обеспечение включает в себя: метод динамического анализа продолжительности выполнения программного кода, метода удаленного анализа продолжительности выполнения программного кода встраиваемых систем, метод статического анализа продолжительности выполнения программного кода для микроконтроллерных встраиваемых систем, метод формирования плана тестирования на основе модели функционирования программного обеспечения с учетом поведения периферийных устройств, метод прогнозирования продолжительности выполнения программного кода с учетом влияния внешних и внутренних факторов. На основании этих методов разработаны алгоритмы работы программных модулей: “Анализ программного кода”, “Формирование плана тестирования”, “Тестирование продолжительности выполнения программного кода” и “Прогнозирование продолжительности выполнения программного кода”, которые были объединены в программное средство для автоматизированного тестирования продолжительности выполнение программного кода EXTT. The scientific task of improving the existing methods of execution time testing of the real time embedded system software for automation of the process of testing and increasing the efficiency of this process has been solved in the dissertation work. The study is relevant due to the necessity of modern methods for automated execution time testing against the backdrop of growing requirements for reducing the testing time of embedded systems while ensuring their reliability and safety. Therefore, the method of predicting the software execution time was developed, that takes into account the influence of external and internal factors. It allows to increase the adequacy of the results obtained. The method of dynamic testing of the embedded system software execution time were improved, which, in contrast to the existing ones, does not affect the software execution time. This gives an opportunity to increase the accuracy of the obtained results by 3-5%. Improvement of this method consisted not only in increasing the accuracy of the measurement, but also in adapting this method for its using in embedded systems that based on microcontrollers with the ARM architecture. It is these microcontrollers that are used in 37% of embedded systems currently available. In addition, the coverage of ARM architecture will ensure the relevance of the developed method for the next 5 years, and thus ensure a steady increase in the number of its potential users. We have developed the method of forming a plan for testing the program functions of the embedded system. This method, in contrast to the existing one, takes into account the behavior of peripherals of embedded systems, which makes it possible to create a test plan that reduces the time spent on testing up to 15% and thus to raise the effectiveness of the testing process. Therefore, the task of increasing the efficiency of testing the execution time of the embedded system software by increasing the accuracy of the obtained results and reducing the time spent on testing process, as well as the increasing of the level of automation the testing process was solved. The software tool EXTT for automated testing the embedded software execution time was created. EXTT consist of software modules that realized the developed algorithms: "Static firmware analysis", "Creating the test plan", "Test firmware execution time" and "Predicting the firmware execution time". EXTT software tool can be easily integrated into the manufacturing processes of companies involved in the development or testing of embedded systems.