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《嵌入式軟件測試與實踐》係統論述嵌入式軟件測試的技術體係架構，講述嵌入式軟件及測試技術的關鍵部
分，闡述嵌入式軟件特性、嵌入式軟件測試技術、嵌入式軟件測試工具與應用等方麵，從嵌入式軟件測試基礎、嵌入式軟件測試方法與技術、基於FPGA 的嵌入式軟件測試等方麵對嵌入式軟件測試進行瞭詳細論述，將技術分析與應用指導融為一體。可以說這是一本反映嵌入式軟件主流測試需求、集各類嵌入式軟件測試技術及應用為一體的軟件測試專業書
籍，對嵌入式軟件測試從業人員及有誌於學習研究嵌入式軟件測試的讀者大有裨益。

內容簡介

《嵌入式軟件測試與實踐》反映嵌入式軟件主流測試需求，將技術分析與應用指導完美融為一體，技術先進，內容豐富。《嵌入式軟件測試與實踐》濃墨重彩地描述嵌入式軟件測試基本概念、特點、分類、需求、體係架構和實用技術，介紹嵌入式軟件的編碼規範、質量度量、軟件工程化、安全認證等相關標準，詳述自動化測試、可靠性測試、安全性測試等重要技術，最後深入講解FPGA軟件的設計規範、測試標準、測試流程和測試方法。

作者簡介

趙國亮，特聘教授、碩士研究生導師、研究員、航天中認軟件測評科技有限責任公司總經理、中國航天軟件評測中心副主任，從事軟件工程與軟件評測相關工作近20年，具有紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗，負責過載人航天工程、探月工程、2008北京奧運安保係統等大型工程軟件測評工作。目前擔任國傢科技專傢庫專傢，國傢認監委檢測認證技術委員會委員，中國廣核集團有限公司軟件質量保證專傢谘詢委員會委員，中國航天科工集團706所科技委委員。主要研究方嚮包括：軟件工程、嵌入式及分布式軟件測試、虛擬化測試、代碼可靠性測試、雲測試等，曾撰寫《軟件代碼可靠性測試實踐》等專著，在中文核心期刊及學術會議發錶學術論文10餘篇。

目錄

目 錄

第1章 嵌入式軟件測試概述 1
1.1 嵌入式軟件及其特性 2
1.1.1 嵌入式軟件概述 2
1.1.2 嵌入式軟件設計方法 3
1.1.3 嵌入式軟件測試的意義
和要求 8
1.2 嵌入式軟件測試基礎 11
1.2.1 嵌入式軟件靜態測試 12
1.2.2 嵌入式軟件動態測試 12
1.2.3 嵌入式軟件測試管理 13
習題與思考題 22
第2章 國內外嵌入式軟件相關
重要標準及規範介紹 23
2.1 國外標準及規範 23
2.1.1 嵌入式軟件編碼規範 23
2.1.2 軟件工程化標準 32
2.1.3 軟件安全認證標準 37
2.1.4 軟件測試標準 40
2.2 國內標準及規範 42
2.2.1 嵌入式軟件質量度量 43
2.2.2 嵌入式軟件編碼規範 46
2.2.3 軟件工程化標準及規範 51
2.2.4 嵌入式軟件測試指南 65
習題與思考題 69
第3章 嵌入式軟件靜態測試 70
3.1 嵌入式軟件質量度量 70
3.1.1 嵌入式軟件質量模型 71
3.1.2 嵌入式軟件質量模型的
度量元 87
3.2 嵌入式軟件靜態分析 95
3.2.1 編碼規則檢查 95
3.2.2 安全性檢查 115
3.3 嵌入式軟件代碼分析 119
3.3.1 錯誤檢測主要內容 120
3.3.2 運行時錯誤檢測 121
3.4 軟件代碼審查 132
3.5 靜態測試工具實踐 136
3.5.1 軟件靜態測試工具 136
3.5.2 代碼分析工具 140
習題與思考題 146
第4章 嵌入式軟件動態測試 147
4.1 嵌入式軟件測試技術 147
4.1.1 嵌入式軟件黑盒測試 147
4.1.2 嵌入式軟件白盒測試 151
4.2 嵌入式軟件測試級彆 156
4.2.1 單元測試 156
4.2.2 集成測試 161
4.2.3 配置項測試 175
4.2.4 係統測試 178
4.3 嵌入式軟件動態測試工具 189
4.3.1 白盒測試工具 189
4.3.2 黑盒測試工具 208
習題與思考題 212
第5章 嵌入式軟件測試過程 213
5.1 嵌入式軟件測試過程模型 213
5.1.1 軟件測試過程模型 213
5.1.2 軟件代碼可靠性測試
Z模型 219
5.2 嵌入式軟件測試過程
管理工具SQATest-TM 222
5.2.1 SQATest-TM簡介 222
5.2.2 SQATest-TM測試過程
管理功能 224
習題與思考題 229
第6章 嵌入式軟件測試自動化 230
6.1 嵌入式軟件測試自動化
技術 230
6.1.1 嵌入式軟件測試自動化
過程模型 230
6.1.2 嵌入式軟件自動化測試
工作原理 232
6.2 嵌入式軟件自動化
測試框架 233
6.2.1 “黑盒”測試的自動化 234
6.2.2 單元測試的自動化 237
6.3 嵌入式軟件自動化
工具ETest 238
習題與思考題 245
第7章 嵌入式軟件可靠性測試 246
7.1 軟件可靠性分析 251
7.1.1 軟件失效模式及影響分析 252
7.1.2 軟件故障樹分析 257
7.2 軟件可靠性測試 260
7.2.1 軟件可靠性增長測試 262
7.2.2 軟件可靠性驗證測試 263
7.2.3 軟件可靠性摸底測試 266
7.2.4 軟件可靠性測試用例
設計方法 266
7.3 軟件可靠性評估 273
7.3.1 軟件可靠性評估參數 273
7.3.2 軟件可靠性模型 274
7.3.3 操作剖麵的構造 277
7.4 軍工軟件可靠性工程 281
習題與思考題 283
第8章 嵌入式軟件安全性測試 284
8.1 嵌入式軟件安全性分析 284
8.1.1 嵌入式軟件安全性需求 284
8.1.2 嵌入式軟件安全性定義 286
8.2 嵌入式軟件安全性測試要求 288
8.2.1 嵌入式軟件安全性過程 288
8.2.2 嵌入式軟件安全性
測試類型 292
8.3 嵌入式軟件安全性測試
技術及方法 294
8.3.1 嵌入式軟件安全性
測試技術 294
8.3.2 嵌入式軟件安全性
測試方法 300
8.4 安全裝備軟件認證 303
8.4.1 安全裝備軟件定義 303
8.4.2 安全裝備軟件認證及
方法 304
習題與思考題 308
第9章 嵌入式軟件測試平颱及環境 309
9.1 全實物仿真測試 309
9.1.1 全實物仿真測試概念 310
9.1.2 全實物仿真測試應用 310
9.2 全數字仿真測試 311
9.2.1 全數字仿真測試
技術及環境 311
9.2.2 全數字仿真測試開發
支持 312
9.3 半實物仿真測試 314
9.3.1 半實物仿真測試
技術及環境 314
9.3.2 半實物仿真開環測試 316
9.3.3 半實物仿真閉環測試 317
9.3.4 半實物仿真測試的
技術發展 317
9.4 仿真測試策略 318
9.4.1 基於仿真環境的測試
策略 318
9.4.2 基於交叉調試的測試
策略 321
9.5 基於虛擬儀器的嵌入式
軟件測試 324
9.5.1 虛擬儀器的概念 324
9.5.2 虛擬儀器技術在測試中的
應用 327
9.6 基於虛擬樣機的嵌入式
係統仿真測試 332
9.6.1 虛擬樣機技術的概念 332
9.6.2 虛擬樣機及虛擬測試 333
9.7 嵌入式仿真測試工具 335
9.7.1 全數字仿真測試工具 335
9.7.2 嵌入式應用仿真工具 342
習題與思考題 346
第10章 基於FPGA的嵌入式
軟件測試基礎 347
10.1 FPGA介紹 347
10.1.1 FPGA原理 347
10.1.2 FPGA應用基礎 348
10.1.3 FPGA係統開發過程 349
10.1.4 FPGA係統開發工具
支持 353
10.2 FPGA設計規範要求 361
10.2.1 語法設計要求 361
10.2.2 通用設計要求 363
10.2.3 跨時鍾域設計要求 367
10.2.4 常見設計缺陷 368
10.3 FPGA相關標準規範 370
10.3.1 Actel器件編碼規範 371
10.3.2 Altera器件編碼規範 374
習題與思考題 375
第11章 基於FPGA的嵌入式
軟件測試技術 376
11.1 FPGA測試流程及
基本方法 376
11.2 FPGA靜態測試 378
11.2.1 FPGA編碼錯誤檢測 379
11.2.2 靜態時序分析方法 379
11.2.3 時序約束分析 381
11.2.4 功耗分析測試 384
11.2.5 邏輯資源分析測試 385
11.2.6 靜態測試工具介紹 385
11.3 FPGA仿真測試 396
11.3.1 FPGA仿真測試技術
介紹 396
11.3.2 FPGA仿真測試驗證
方法 396
11.3.3 測試激勵及測試腳本
要求 397
11.3.4 仿真測試內容與測試
工具 398
11.3.5 仿真測試工作準備 401
11.3.6 仿真測試工作步驟 401
11.3.7 仿真測試工具使用流程 403
11.4 FPGA軟件形式驗證 407
11.4.1 FPGA軟件形式
驗證介紹 407
11.4.2 形式驗證內容與
驗證工具 407
11.4.3 形式驗證測試條件與
測試準備 408
11.4.4 等價性檢查工作步驟 410
11.4.5 等價性檢查工具
使用流程 410
11.5 SOC係統驗證 416
習題與思考題 417
參考文獻 418

前言/序言

前 言
2015年5月國務院發布瞭《中國製造2025》行動綱領，明確提齣瞭實施高端裝備創新工程，高端裝備主要包括國防裝備、航空航天裝備、先進軌道交通裝備等。智能製造是高端裝備的有效支撐，包括高端數控機床、工業機器人、增材製造以及工業互聯網等。高端裝備和智能製造已結閤為一個有機整體，其中，規模龐大的高安全、高可靠嵌入式軟件係統對高端裝備和智能製造行業給予瞭有力支撐，如A380中的軟件規模超過瞭1000萬行，我國軌道交通中僅第三代列車控製係統CTCS3的軟件規模就達到60萬行。因此保障高端裝備和智能製造中的嵌入式軟件質量顯得異常重要。
航天中認軟件測評科技(北京)有限責任公司是在國傢推動軍民融閤發展，加快推進經濟發展方式轉變和信息化與工業化融閤，提升中國軟件産業質量和效率的背景下，由中國航天科工集團第二研究院七〇六所(航天軟件評測中心)、中國質量認證中心、中國傢用電器研究院和北京航天科工軍民融閤科技成果轉化創業投資基金閤資建立。自成立以來，緻力於將高標準、高可靠性要求的航天軍用軟件測評技術應用於民用軟件市場，保障高端裝備和智能製造業的嵌入式軟件質量，提高軟件水平。
《嵌入式軟件測試與實踐》力求從嵌入式軟件測試的實際應用需求齣發，藉鑒趙國亮編寫的《軟件代碼可靠性測試實踐》以及蔡建平編寫的《嵌入式軟件測試實用技術》，對兩《嵌入式軟件測試與實踐》中的嵌入式測試相關內容進行瞭整理，同時結閤航天中認實際項目實驗，在此基礎上描述瞭嵌入式軟件測試的解決方案和相關知識。
《嵌入式軟件測試與實踐》涉及三大方麵內容，第一方麵講述嵌入式軟件測試的基礎知識，描述嵌入式軟件特性及相關概念，針對國內外嵌入式軟件編碼規範、質量度量、軟件工程化、軟件測試等相關標準進行瞭詳解；第二方麵重點描述和分析嵌入式軟件的測試方法和技術，包括靜態測試和動態測試的測試技術、測試類型和測試工具實踐，還涵蓋瞭典型測試過程模型、測試自動化技術、可靠性測試、安全性測試相關的測試內容、測試方法和測試工具，此外針對嵌入式軟件常用的測試平颱和環境也進行瞭講解；第三方麵講述基於FPGA的嵌入式軟件測試，包括FPGA軟件的設計規範和測試標準，以及測試過程中用到的測試技術方法和手段。
《嵌入式軟件測試與實踐》配套網站提供電子教案。讀者可訪問http://www.tupwk.com.cn/downpage/，輸入《嵌入式軟件測試與實踐》中文書名或ISBN下載，也可直接掃描《嵌入式軟件測試與實踐》封底的二維碼下載。
《嵌入式軟件測試與實踐》的完成得益於許多人的奉獻及參與，趙國亮和葉東升對書籍的整體架構、思想及方嚮進行瞭把控，並對《嵌入式軟件測試與實踐》進行瞭審閱、修改和定稿。書中各章內容由董麗、趙琪、周健和辛中臣完成，第1章、第4章、第5章、第6章由董麗負責資料收集、起草和編寫，第3章、第7章由趙琪負責資料收集、起草和編寫，第2章、第8章、第9章由周健負責資料收集、起草和編寫，第10章、第11章由辛中臣負責資料收集、起草和編寫。《嵌入式軟件測試與實踐》很多內容是對學術論文、其他書籍和互聯網資料改編的結果，讀者可以從參考文獻中發現，《嵌入式軟件測試與實踐》參考、整理、藉鑒和引用瞭大量文獻，但很多網上資料由於轉載或引用頻繁無法找到原齣處，在參考文獻中無法明確標注。最後，我們感謝在書籍編著過程中對我們提供幫助及支持的單位。
《嵌入式軟件測試與實踐》麵嚮嵌入式軟件開發和測試相關人員以及想要深入學習嵌入式軟件測試內容的人員。《嵌入式軟件測試與實踐》也是航天中認軟件測試工程的一項重要成果。目前國內關於嵌入式軟件測試方麵的書不多，很多都是翻譯或者培訓用的，裏麵講的仍是普通軟件測試的內容。《嵌入式軟件測試與實踐》以傳統的軟件工程化思想為主，在大量嵌入式軟件測試實例的基礎上，係統介紹嵌入式軟件測試的基本概念、相關標準、測試思想、測試技術方法和測試工具，力圖反映嵌入式軟件測試領域的最新發展和當前測試技術內容，深入淺齣，使讀者更容易理解和學習掌握。




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