Kiểm thử nhúng trong kiểm thử phần mềm là gì?

Hệ thống nhúng là gì?

Hệ thống nhúng là các thiết bị được điều khiển điện tử trong đó phần mềm và phần cứng được kết hợp chặt chẽ với nhau. Hệ thống nhúng có thể chứa nhiều loại thiết bị tính toán. Đây là những PC được tích hợp trong các thiết bị khác để vận hành các chức năng dành riêng cho ứng dụng. Người dùng cuối thường thậm chí không nhận thức được sự tồn tại của họ.

Kiểm tra nhúng

Kiểm tra nhúng là một quy trình thử nghiệm để kiểm tra các thuộc tính chức năng và phi chức năng của cả phần mềm và phần cứng trong hệ thống nhúng và đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng không có lỗi. Mục đích chính của thử nghiệm nhúng là xác minh và xác nhận xem sản phẩm cuối cùng của phần cứng và phần mềm nhúng có đáp ứng các yêu cầu của khách hàng hay không.

Kiểm thử phần mềm nhúng kiểm tra và đảm bảo phần mềm liên quan có chất lượng tốt và tuân thủ tất cả các yêu cầu mà nó phải đáp ứng. Kiểm thử phần mềm nhúng là một cách tiếp cận tuyệt vời để đảm bảo tính bảo mật trong các ứng dụng quan trọng như thiết bị y tế, đường sắt, hàng không, công nghiệp xe cộ, v.v. Kiểm tra nghiêm ngặt và cẩn thận là rất quan trọng để cấp chứng nhận phần mềm.

Cách thực hiện Kiểm tra phần mềm nhúng

Nói chung, bạn kiểm tra vì bốn lý do:

• Để tìm lỗi trong phần mềm
• Giúp giảm thiểu rủi ro cho cả người dùng và công ty
• Cắt giảm chi phí phát triển và bảo trì
• Để cải thiện hiệu suất

Trong Kiểm thử nhúng, các hoạt động sau đây được thực hiện:

1. Phần mềm được cung cấp một số thông tin đầu vào.

2. Một phần của phần mềm được thực thi.

3. Trạng thái phần mềm được quan sát và đầu ra được kiểm tra các đặc tính mong đợi như liệu đầu ra có phù hợp với kết quả mong đợi hay không, sự phù hợp với yêu cầu và không có sự cố hệ thống.

Các loại thử nghiệm phần mềm nhúng

Về cơ bản, có năm cấp độ kiểm thử có thể áp dụng cho phần mềm nhúng

Kiểm tra đơn vị phần mềm

Mô-đun đơn vị là một hàm hoặc một lớp. Kiểm thử đơn vị được thực hiện bởi nhóm phát triển, chủ yếu là nhà phát triển và thường được thực hiện theo mô hình đánh giá ngang hàng. Dựa trên đặc điểm kỹ thuật của các trường hợp thử nghiệm mô-đun được phát triển.

Thử nghiệm hội nhập

Kiểm thử tích hợp có thể được phân thành hai phân đoạn:

1. Kiểm thử tích hợp phần mềm
2. Kiểm thử tích hợp phần mềm/phần cứng.

Cuối cùng, sự tương tác giữa miền phần cứng và các thành phần phần mềm sẽ được kiểm tra. Điều này có thể kết hợp việc kiểm tra sự tương tác giữa các thiết bị ngoại vi và phần mềm tích hợp.

Phát triển phần mềm nhúng có một đặc điểm độc đáo là tập trung vào môi trường thực tế, trong đó phần mềm được chạy và thường được tạo song song với phần mềm. Điều này gây ra sự bất tiện cho việc kiểm tra vì không thể thực hiện kiểm tra toàn diện trong điều kiện mô phỏng.

Kiểm tra đơn vị hệ thống

Bây giờ mô-đun được kiểm tra là một khung đầy đủ bao gồm mã phần mềm hoàn chỉnh và tất cả hệ điều hành thời gian thực (RTOS) và các phần liên quan đến nền tảng như ngắt, cơ chế tác vụ, giao tiếp, v.v. Giao thức Điểm kiểm soát không còn là lệnh gọi hàm hoặc lệnh gọi phương thức nữa mà là một tin nhắn được gửi/nhận bằng cách sử dụng hàng đợi tin nhắn RTOS.

Tài nguyên hệ thống được quan sát để đánh giá khả năng của hệ thống trong việc hỗ trợ thực thi hệ thống nhúng. Đối với khía cạnh này, kiểm tra hộp xám là phương pháp thử nghiệm được ưa chuộng. Tùy thuộc vào tổ chức, việc kiểm tra đơn vị hệ thống là nhiệm vụ của nhà phát triển hoặc nhóm tích hợp hệ thống chuyên dụng.

Kiểm tra tích hợp hệ thống

Mô-đun cần kiểm tra bắt đầu từ một tập hợp các thành phần trong một nút duy nhất. Các Điểm kiểm soát và quan sát (PCO) là sự kết hợp của các giao thức truyền thông liên quan đến mạng và RTOS, chẳng hạn như các thông báo mạng và các sự kiện RTOS. Ngoài một thành phần, một Virtual Tester cũng có thể đóng vai trò của một nút.

Kiểm tra xác thực hệ thống

Mô-đun được kiểm tra là một hệ thống con có triển khai hoàn chỉnh hoặc hệ thống nhúng hoàn chỉnh. Mục tiêu của thử nghiệm cuối cùng này là đáp ứng các yêu cầu chức năng của thực thể bên ngoài. Lưu ý rằng thực thể bên ngoài có thể là con người hoặc thiết bị trong mạng viễn thông hoặc cả hai.

Sự khác biệt: Kiểm thử nhúng và Kiểm thử phần mềm

Kiểm thử phần mềm	Kiểm tra nhúng
Kiểm thử phần mềm chỉ liên quan đến phần mềm.	Kiểm thử nhúng có liên quan đến cả phần mềm cũng như phần cứng.
Trung bình 90% thử nghiệm được thực hiện trên thế giới hoàn toàn là thử nghiệm hộp đen thủ công.	Kiểm thử nhúng được thực hiện trên các hệ thống nhúng hoặc chip, có thể là kiểm thử hộp đen hoặc hộp trắng.
Các lĩnh vực kiểm tra chính là kiểm tra GUI, chức năng, xác thực và một số mức độ kiểm tra cơ sở dữ liệu.	Lĩnh vực thử nghiệm chính là hoạt động của phần cứng đối với thiết bị không. của các đầu vào được cung cấp cho nó.
Kiểm thử phần mềm chủ yếu được thực hiện trên các ứng dụng dựa trên máy khách-máy chủ, web và thiết bị di động.	Thử nghiệm nhúng thường được thực hiện trên Phần cứng.
ví dụ: Google Mail, Yahoo Mail, Android các ứng dụng.	ví dụ: Máy thuộc lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, Bộ vi điều khiển được sử dụng trong máy tính.

Thách thức: Kiểm thử phần mềm nhúng

Một số thách thức mà người ta có thể gặp phải trong quá trình kiểm thử phần mềm nhúng:

Phụ thuộc phần cứng

Sự phụ thuộc vào phần cứng là một trong những khó khăn chính gặp phải trong quá trình kiểm thử phần mềm nhúng do khả năng truy cập vào phần cứng bị hạn chế. Tuy nhiên, Trình mô phỏng và Trình mô phỏng có thể không thể hiện chính xác hoạt động của thiết bị thực tế và có thể đưa ra cảm nhận sai về hiệu suất hệ thống cũng như khả năng sử dụng của ứng dụng.

Phần mềm mã nguồn mở

Phần lớn các thành phần phần mềm nhúng có bản chất là nguồn mở, không được tạo nội bộ và không có sẵn bản thử nghiệm hoàn chỉnh cho nó. Có rất nhiều cách kết hợp thử nghiệm và các kịch bản kết quả.

Khiếm khuyết phần mềm và phần cứng

Một khía cạnh khác là khi phần mềm đang được phát triển cho một phần cứng mới được tạo ra, trong quá trình này có thể xác định được tỷ lệ lỗi phần cứng cao. Lỗi được tìm thấy không chỉ giới hạn ở phần mềm. Nó cũng có thể liên quan đến phần cứng.

Khiếm khuyết tái tạo

Các lỗi khó tái tạo/tạo lại hơn trong trường hợp hệ thống nhúng. Điều đó buộc quy trình thử nghiệm nhúng phải định giá mọi lỗi xảy ra cao hơn đáng kể so với trường hợp tiêu chuẩn, ngoài việc thu thập càng nhiều dữ liệu càng tốt để thay đổi hệ thống nhằm tìm ra nền tảng của lỗi.

Cập nhật phần mềm liên tục

Hệ thống nhúng yêu cầu cập nhật phần mềm thường xuyên như nâng cấp kernel, sửa lỗi bảo mật, trình điều khiển thiết bị khác nhau, v.v. Các hạn chế được xác định liên quan đến ảnh hưởng của bản cập nhật phần mềm khiến việc xác định lỗi trở nên khó khăn. Ngoài ra, nó làm tăng tầm quan trọng của quy trình xây dựng và triển khai.

Tổng kết

Có một số khó khăn trong việc kiểm thử phần mềm nhúng khiến nó khó hơn so với kiểm thử phần mềm thông thường. Vấn đề cơ bản nhất là sự phụ thuộc chặt chẽ vào môi trường phần cứng được chuẩn bị đồng thời với phần mềm và thường xuyên được yêu cầu để thực hiện kiểm thử phần mềm đáng tin cậy. Đôi khi thậm chí còn khó kiểm thử phần mềm mà không có các công cụ tùy chỉnh, điều này khiến việc tập trung vào kiểm thử ở giai đoạn sau trở nên cực kỳ hấp dẫn.

Một trong những điều quan trọng nhất mà bạn nên nghĩ đến là bạn nên thường xuyên lựa chọn kiểm thử phần mềm tự động. Kiểm tra tự động được nhúng là một quy trình nhanh hơn, sẽ mất vài giờ để hoàn thành và bằng cách này, vấn đề về phần mềm của bạn đã được giải quyết.