基于虛擬機QEMU的嵌入式全系統(tǒng)仿真測試環(huán)境的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著機載設(shè)備功能的高度集成化，機載設(shè)備上的嵌入式軟件設(shè)計復(fù)雜程度成倍增加。軟件質(zhì)量成為決定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵條件之一。為提高嵌入式軟件的質(zhì)量，可靠有效的軟件系統(tǒng)測試變得越來越重要。目前，機載軟件系統(tǒng)測試通常是基于被測設(shè)備，仿真測試設(shè)備和測試程序進行。在測試中常遇到相同硬件組成，但軟件根據(jù)型號要求而不同的產(chǎn)品，在測試時仍需要兩套獨立測試設(shè)備來完成被測設(shè)備的軟件系統(tǒng)測試。
　　為了能節(jié)省測試設(shè)備的成本，有利于軟件的系統(tǒng)測試，本論文設(shè)計

2、了一個通用的嵌入式全系統(tǒng)仿真測試環(huán)境，來實現(xiàn)軟件系統(tǒng)測試。在本論文中利用QEMU虛擬機技術(shù)實現(xiàn)被測軟件運行平臺的仿真（即被測設(shè)備硬件的仿真），并實現(xiàn)了在仿真的硬件中能正常運行被測軟件的可執(zhí)行二進制代碼。這樣便實現(xiàn)了被測設(shè)備的全系統(tǒng)仿真。再通過被測設(shè)備接口的虛擬實現(xiàn)，以及測試用例的設(shè)計運行，從而實現(xiàn)嵌入式全系統(tǒng)仿真測試環(huán)境的設(shè)計。在該環(huán)境中可以不依賴硬件產(chǎn)品和不對目標(biāo)機二進制代碼做任何修改，就可以進行被測產(chǎn)品的軟件系統(tǒng)測試。
　　將

3、QEMU虛擬機引入本論文是利用其跨平臺運行的優(yōu)勢，它可以在x86的機器上實現(xiàn)PPC等CPU的仿真模擬。這樣可以在該環(huán)境上實現(xiàn)不同CPU的全系統(tǒng)仿真，從而達到該環(huán)境的通用性設(shè)計的目標(biāo)。本論文對系統(tǒng)進行了標(biāo)準化與模塊化設(shè)計，將測試系統(tǒng)分為被測目標(biāo)機全系統(tǒng)仿真部分，接口轉(zhuǎn)換和通信代理部分和測試用例部分三個部分。被測目標(biāo)機全系統(tǒng)仿真部分為本測試平臺的核心部分。主要的功能是要實現(xiàn)被測設(shè)備的全系統(tǒng)仿真，并且被測設(shè)備的可執(zhí)行軟件在不經(jīng)過修改的條件下可

4、直接運行。仿真代理部分是出于通用化而設(shè)計的。它將負責(zé)實現(xiàn)測試程序與被測系統(tǒng)之間的接口連接轉(zhuǎn)換?？梢愿鶕?jù)被測設(shè)備的接口狀況來設(shè)置與測試程序的連接。測試用例部分是根據(jù)實際軟件需求規(guī)格說明的要求，進行測試用例的設(shè)計。它將實現(xiàn)測試用例的數(shù)據(jù)庫，對于相同的接口測試，可以使用相同的測試程序來實現(xiàn)。測試人員只需要考慮被測數(shù)據(jù)的長度和時間等技術(shù)細節(jié)。
　　作者在該項目中主要負責(zé)完成了該仿真測試環(huán)境的總體設(shè)計和被測設(shè)備硬件仿真部分以及仿真實現(xiàn)后的測

5、試驗證工作。負責(zé)用QEMU虛擬機技術(shù)實現(xiàn)對被測設(shè)備的全系統(tǒng)仿真，確保被測軟件在該環(huán)境中能正常運行。被測設(shè)備的全系統(tǒng)仿真的實現(xiàn)可以使得具備相同硬件接口的被測設(shè)備的軟件系統(tǒng)測試都可以在相同的測試環(huán)境中測試運行，只要將被測設(shè)備的可執(zhí)行軟件加載到全系統(tǒng)仿真系統(tǒng)中運行就可以了。并對于仿真系統(tǒng)，設(shè)計了小型的測試軟件，測試結(jié)果表明，所設(shè)計實現(xiàn)的被測設(shè)備全仿真系統(tǒng)可以實現(xiàn)被測設(shè)備軟件的正常運行，并驗證了實現(xiàn)的被測設(shè)備全系統(tǒng)仿真系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠的運行，滿