汽车电子嵌入式开发系列50篇（三）-单元测试

     软件单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动，软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。ISO26262中规定了其相对应的要求和建议：

• 软件单元测试需按照“ISO26262-8 章节9中”的验证要求来有计划的定义和执行。软件单元测试的对象是具体的软件实现单元，在基于模型的软件开发过程中，软件单元测试的对象是其单元模型。

• 软件单元测试需要按照下表中列的方法进行，以完成以下目标：

• 检查是否符合软件单元设计的具体要求

• 检查是否符合软硬件接口要求

• 检查功能是否正确实现

• 检查是否有异常功能

• 检查软件实现的鲁棒性：比如错误处理效率等

• 检查功能所需资源的完整性

表 1 软件单元测试的方法

• 软件单元测试中的测试案例需要按照下表中的方法进行分析设计。

表2 软件单元测试案例的设计方法

• 软件单元测试中，对于需求的覆盖度、代码的覆盖度都需要进行衡量，具体方法如下表所示。如果覆盖度不够，还需要增加其他测试案例。

• 代码的覆盖度都可以借助一些软件工具来实现；

• 如果是基于模型的开发，其软件单元测试需要利用类似的模型的结构化覆盖指标来衡量；

• 如果通代码的打桩来进行测试覆盖度的衡量，必须保证打桩的代码和正常的代码的执行功能是一致的；

• 对于覆盖度衡量目标，都需要给出一个合理理由来表示其不同的级别，对于无法覆盖的代码，可以通过检查等其他方法来进行验证。

表 3 软件单元测试覆盖度衡量指标

• 软件单元测试需要尽可能的在真实的目标环境上执行，如果利用其他环境，则需要评估其与真实环境的差异、源代码和目标代码的差异，分析设计测试案例，以便在接下来的测试阶段中得到执行。

• 测试环境的不同，会导致源代码或目标代码的不一致，比如不同处理器的位数不一样，会导致编译后的目标代码不一致。

• 如果能利用目标环境中的相同处理器来运行软件单元测试案例，那是最有效的，但如果不行，则可以用处理器模拟器来代替，否则软件单元测试只能在开发系统中进行测试。

• 软件单元测试可以在不同的环境中执行，比如模型在环测试（MIL）、软件在环测试（SIL）、处理器在环测试（PIL）、硬件在环测试（HIL）等。

在基于模型的开发系统中，软件单元测试可以在模型级别进行，但模型与代码的执行比较测试必须要做，以保证模型与自动生成的代码的结果一致性。