Was ist eingebettetes Testen beim Softwaretesten?
Thomas Hamilton
⚡ Intelligente Zusammenfassung
Bei eingebetteten Tests wird das funktionale und nicht-funktionale Verhalten von Software und Hardware gemeinsam geprüft, da in einem eingebetteten System beide eng miteinander verbunden sind und keines von beiden allein ordnungsgemäß validiert werden kann.
Was sind eingebettete Systeme?
Eingebettete Systeme Es handelt sich um elektronisch gesteuerte Geräte, bei denen Software und Hardware eng miteinander verbunden sind. Eingebettete Systeme können eine Vielzahl von Rechenkomponenten enthalten. Dabei sind PCs in andere Geräte integriert, um anwendungsspezifische Funktionen auszuführen. Der Endbenutzer bemerkt deren Existenz in der Regel gar nicht.
Eingebettetes Testen
Eingebettetes Testen ist ein Testprozess zur Überprüfung der Funktionalität und nicht funktionsfähig Die Eigenschaften der Software und Hardware in einem eingebetteten System werden geprüft, um sicherzustellen, dass das Endprodukt fehlerfrei ist. Hauptzweck des Embedded-Testings ist die Überprüfung und Validierung, ob das fertige Produkt aus eingebetteter Hardware und Software die Anforderungen des Kunden erfüllt.
Das Testen eingebetteter Software prüft und gewährleistet die Qualität der Software und die Einhaltung aller Anforderungen. Es ist ein hervorragender Ansatz, um die Sicherheit kritischer Anwendungen wie Medizintechnik, Bahntechnik, Luftfahrt, Fahrzeugindustrie usw. zu gewährleisten. Strenge und sorgfältige Tests sind für die Softwarezertifizierung unerlässlich.
So führen Sie eingebettete Softwaretests durch
Im Allgemeinen testen Sie aus vier Gründen:
- Um Fehler in der Software zu finden
- Trägt dazu bei, das Risiko sowohl für Benutzer als auch für das Unternehmen zu reduzieren
- Reduzieren Sie die Entwicklungs- und Wartungskosten
- Um die Leistung zu verbessern
Beim Embedded-Testing werden folgende Aktivitäten durchgeführt:
- Die Software erhält einige Eingabeparameter.
- Ein Teil der Software wird ausgeführt.
- Der Softwarezustand wird beobachtet und die Ausgaben werden auf erwartete Eigenschaften überprüft, z. B. ob die Ausgabe dem erwarteten Ergebnis entspricht, ob die Anforderungen erfüllt sind und ob Systemabstürze auftreten.
Testtypen für eingebettete Software
Grundsätzlich gibt es fünf Testebenen, die auf eingebettete Software angewendet werden können.
Software-Unit-Tests
Das Modul ist entweder eine Funktion oder eine Klasse. Modultests werden vom Entwicklungsteam, primär vom Entwickler, durchgeführt und erfolgen üblicherweise im Rahmen eines Peer-Review-Verfahrens. Die Testfälle basieren auf der Modulspezifikation.
Integrationstests
Integrationstests lässt sich in zwei Segmente unterteilen:
- Software-Integrationstests
- Software-/Hardware-Integrationstests
Abschließend wird das Zusammenspiel von Hardware- und Softwarekomponenten getestet. Dies kann die Untersuchung der Interaktion zwischen integrierten Peripheriegeräten und Software umfassen.
Die Entwicklung eingebetteter Software weist eine Besonderheit auf: Die tatsächliche Laufzeitumgebung der Software wird in der Regel parallel zur Softwareentwicklung erstellt. Dies erschwert das Testen, da umfassende Tests nicht unter simulierten Bedingungen durchgeführt werden können.
Testen von Systemeinheiten
Das zu testende Modul ist nun ein vollständiges Framework, das aus dem gesamten Softwarecode und allen Echtzeit-Betriebssystem (RTOS) und plattformbezogene Komponenten wie Interrupts, Tasking-Mechanismen, Kommunikationsmechanismen usw. Das Point-of-Control-Protokoll ist kein Funktions- oder Methodenaufruf mehr, sondern eine Nachricht, die über die RTOS-Nachrichtenwarteschlangen gesendet oder empfangen wird.
Systemressourcen werden beobachtet, um die Fähigkeit des Systems zu bewerten, die Ausführung eingebetteter Systeme zu unterstützen. Für diesen Aspekt gilt: Graubox-Test ist die bevorzugte Testmethode. Je nach Organisation obliegt das Systemkomponententesting entweder dem Entwickler oder einem dedizierten Systemintegrationsteam.
Systemintegrationstests
Das zu testende Modul basiert auf einer Reihe von Komponenten innerhalb eines einzelnen Knotens. Die Kontroll- und Beobachtungspunkte (PCOs) umfassen eine Mischung aus netzwerkbezogenen Kommunikationsprotokollen und RTOS-Ereignissen, wie beispielsweise Netzwerkmeldungen. Neben einer Komponente kann auch ein virtueller Tester die Rolle eines Knotens übernehmen.
Systemvalidierungstests
Das zu testende Modul ist entweder ein vollständig implementiertes Teilsystem oder das gesamte eingebettete System. Ziel dieses abschließenden Tests ist die Erfüllung der funktionalen Anforderungen externer Entitäten. Eine externe Entität kann eine Person, ein Gerät in einem Telekommunikationsnetz oder beides sein.
Unterschied: Eingebettete Tests und Softwaretests
Die folgende Tabelle vergleicht eingebettete Tests mit herkömmlichen Tests. Softwaretest.
| Softwaretest | Eingebettetes Testen |
|---|---|
| Softwaretests beziehen sich nur auf Software. | Eingebettete Tests beziehen sich sowohl auf Software als auch auf Hardware. |
| Im Durchschnitt werden weltweit 90 % aller Tests manuell durchgeführt. Black-Box-Test. | Embedded-Tests werden an eingebetteten Systemen oder Chips durchgeführt und können Black-Box- oder Embedded-Tests sein. White-Box-Tests. |
| Die Haupttestbereiche sind GUI-Prüfungen, Funktionalität, Validierung und ein gewisses Maß an Datenbanktests. | Hauptprüfungsgegenstand ist das Verhalten der Hardware in Abhängigkeit von der Anzahl der ihr zugeführten Eingaben. |
| Softwaretests werden hauptsächlich für Client-Server-, Web- und mobile Anwendungen durchgeführt. | Eingebettete Tests werden im Allgemeinen direkt auf der Hardware durchgeführt. |
| z.B, Google Mail, Yahoo Mail, Android um weitere Anwendungsbeispiele zu finden. | z. B. Maschinen im Gesundheitswesen, Mikrocontroller, die in Computern verwendet werden. |
Herausforderungen: Testen eingebetteter Software
Einige der Herausforderungen, denen man beim Testen eingebetteter Software begegnen kann:
Hardwareabhängigkeit
Die Hardwareabhängigkeit zählt aufgrund des eingeschränkten Hardwarezugriffs zu den größten Schwierigkeiten beim Testen eingebetteter Software. Emulatoren und Simulatoren bilden das Verhalten des realen Geräts jedoch möglicherweise nicht präzise ab und können ein falsches Bild der Systemleistung und Anwendungsnutzbarkeit vermitteln.
Open Source Software
Die meisten eingebetteten Softwarekomponenten sind Open Source, werden nicht intern entwickelt und es existiert keine vollständige Testsuite für sie. Es gibt eine Vielzahl von Testkombinationen und daraus resultierenden Szenarien.
Software- vs. Hardwarefehler
Ein weiterer Aspekt ist die Softwareentwicklung für neu entwickelte Hardware. Dabei können häufig Hardwarefehler festgestellt werden. Diese Fehler beschränken sich nicht nur auf die Software, sondern können auch Hardwareprobleme verursachen.
Reproduzierbare Mängel
Bei eingebetteten Systemen sind Fehler schwieriger zu reproduzieren. Daher muss im Testverfahren für eingebettete Systeme jedem Fehler ein deutlich höherer Stellenwert beigemessen werden als in Standardsystemen, und es müssen so viele Daten wie vernünftigerweise erforderlich erfasst werden, um die Ursache des Fehlers zu ermitteln.
Kontinuierliche Software-Updates
Eingebettete Systeme benötigen regelmäßige Software-Updates wie Kernel-Aktualisierungen, Sicherheitskorrekturen, neue Gerätetreiber usw. Die mit diesen Updates verbundenen Einschränkungen erschweren die Fehlersuche. Zudem erhöht dies die Bedeutung des Build- und Deployment-Prozesses.
