一种基于逻辑执行块的嵌入式软件测试插桩方法

摘要

本发明公开了一种基于逻辑执行块的嵌入式软件测试插桩方法。首先根据不同的覆盖测试类型，对被测程序进行预处理。接着分析被测程序结构，获得语句类型、层级关系、嵌套关系等信息。根据这些信息和逻辑执行关系对被测程序分块，每个逻辑执行块入口和出口位置插入探针函数。运行插桩后的被测程序，收集桩信息，统计插桩点语句的执行次数。最后根据插桩点语句类型和被测程序层级关系、嵌套关系，确定每段代码块中语句的执行次数。该方法能厘清程序层级关系、嵌套关系，计算包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖在内的多种覆盖率。该方法基于代码块插桩，大大降低程序插桩后的膨胀率，减小海森堡效应对实时性测试的影响。

主权项

一种基于逻辑执行块的嵌入式软件测试插桩方法，包括如下步骤：(1)根据不同的覆盖测试类型，对被测程序进行不同的预处理，具体包括补全每个逻辑执行块的起始和终止大括号，使程序的逻辑执行结构易于分析处理；根据不同的覆盖测试类型，处理程序中的分支语句和循环语句；将原分支体、循环体中的语句抽象为一个函数，便于在条件拆分后的各个分支中调用，以减少代码量；预处理可能变动了程序语句所在的行号，所以生成预处理前后程序的行号对应关系表；(2)分析预处理后被测程序的结构，获得被测程序语句类型、层级关系、嵌套关系信息，具体包括以超前搜索的方式，从语句中识别出每种类型的标志字符串，从而得到语句的类型，确定语句的可执行性为可执行或非可执行；在分析过程中，用一个数组记录插桩相关的语句信息，包括语句类型、语句所处的嵌套层级以及语句的执行次数，数组元素的下标对应该语句的行号；其中嵌套层级初始化为0，在程序分块过程中填充；可执行语句的执行次数初始化为‑1，非可执行语句的执行次数初始化为‑2，在执行次数统计过程中计算；根据配对的大括号将程序划分为不同的逻辑执行块，逻辑执行块以左大括号为入口，以右大括号为顺序出口，以跳转语句为非顺序出口；一个逻辑执行块有且只有一个入口和一个顺序出口，但是可以有多个非顺序出口；根据逻辑执行块入口和顺序出口可以确定该块所处的嵌套层级；(3)在结构分析的基础上，对被测程序按逻辑执行关系分块，每个逻辑执行块作为一个插桩单位，将其入口、顺序出口和非顺序出口定为插桩点；(4)初始化探针函数及插桩环境，在插桩点插入探针函数，探针函数设计为发送当前插桩点的位置信息；(5)运行插桩后的被测程序，每经过一次插桩点，由探针函数发送该插桩点的位置信息，统计接收到的桩信息，来更新语句信息中相应行号的执行次数，从而计算出各插桩点的执行次数；(6)根据步骤(2)中记录的被测程序语句类型、层级关系、嵌套关系信息，遍历语句信息，用栈结构来匹配逻辑执行块的入口、顺序出口和非顺序出口，按照逻辑执行块所处的嵌套层级及其入口、顺序出口和非顺序出口，计算每个逻辑执行块中所有语句的执行次数，进而计算出覆盖率。