隨著行業(yè)對減小嵌入式系統(tǒng)尺寸、重量和功耗 （SWaP） 的推動，多核系統(tǒng)正在成為軍事和航空航天領域的首選。

然而，正如我在之前的博客文章中提到的，使多核具有吸引力的東西 - 并行處理 - 使其更難測試，特別是當您試圖滿足DO-178標準時。由于內(nèi)存和運行時開銷以及數(shù)據(jù)收集技術，傳統(tǒng)的檢測方法在測試多核方面已經(jīng)不足。

這就是使用超輕型儀器的解決方案創(chuàng)造突破的地方。多核開發(fā)人員首次擁有了高效且經(jīng)濟高效地驗證安全關鍵標準的方法。讓我解釋一下它是如何工作的。

超輕型儀器可減少內(nèi)存占用需求

傳統(tǒng)檢測使用預編譯過程和運行時過程的組合，其中探測點插入到每一行代碼上。

使用超輕型檢測，可以使用被測代碼的靜態(tài)分析來確定放置檢測點的最佳位置。這種超輕量級儀器與高度優(yōu)化的測試工具框架相結合，顯著減少了執(zhí)行系統(tǒng)級測試和覆蓋率分析所需的內(nèi)存占用。

通過這種方法，現(xiàn)在可以在RAM/ROM遠低于1K字節(jié)的目標系統(tǒng)上使用測試自動化和硬件存根。這種方法還利用了高度優(yōu)化的數(shù)據(jù)收集技術，該技術將所有平臺測試結果和覆蓋依賴關系集成到一個數(shù)據(jù)結構中。這考慮了并發(fā)約束作為其結構的一部分。

為了防止運行時出現(xiàn)并發(fā)問題，此技術消除了對操作系統(tǒng)或其他管理內(nèi)存或死鎖的庫函數(shù)的調(diào)用。因此，在資源有限的目標平臺上，測試環(huán)境反映了最終應用程序執(zhí)行的速度和功能。

系統(tǒng)級測試不必將多個組件級測試拼湊在一起，只需更少的通過即可完成，從而節(jié)省大量測試時間。

圖1：TBvision 的交互式調(diào)用圖顯示實現(xiàn)的單個測試用例覆蓋率，因此您可以專注于哪些測試用例提供覆蓋率，并確定可能需要進一步測試的代碼方面。

圖2：TBvision 的流程圖允許您放大各個測試用例的流程，并了解流程如何連接到代碼。

驗證技術的新“最佳”

驗證技術中的兩個新“最佳”有助于使多核系統(tǒng)實現(xiàn)這種合規(guī)性。

現(xiàn)在可以將結構設置為充分利用每個位。每個決策點一位使儀器盡可能輕巧，并最大限度地減少內(nèi)存占用。

內(nèi)聯(lián)結構操作在編譯時完成，產(chǎn)生一到三條指令。將其與傳統(tǒng)方法進行比較，傳統(tǒng)方法可能導致每個探測點有 10-20 條指令，您可以看到這兩種方法的巨大差異。

用戶共同驗證了這些方法，在可執(zhí)行文件大小和執(zhí)行時間方面產(chǎn)生了 1-10% 的總體開銷，這標志著其他機制的開銷顯著減少。

最小化系統(tǒng)測試框架和代碼覆蓋率檢測的內(nèi)存和性能開銷可以做兩件事：

現(xiàn)在，開發(fā)人員可以在資源受限的平臺（如多核平臺）上檢測應用程序。

此外，他們還能夠運行一次測試并捕獲整個應用程序的數(shù)據(jù)。

此更改有助于減少或消除測試重復，從而提高生產(chǎn)力 — 對于行業(yè)降低 SWaP 所固有的緊張開發(fā)計劃尤其重要。

隨著行業(yè)越來越多地轉向多核解決方案，很明顯，傳統(tǒng)的測試方法是不夠的。超輕型儀表填補了這一空白，它提供了一種徹底、但經(jīng)濟高效且高效的方式來滿足安全關鍵標準。

審核編輯：郭婷