嵌入式软件测试技术的研究及其在闪存文件系统测试中的应用

论文摘要

随着科技的发展，嵌入式系统在家电、互连网、航天航空等各个领域的应用日益广泛。嵌入式软件作为嵌入式系统的核心，其质量保证对整个系统至关重要。然而嵌入式软件作为一种特殊的软件产品，其质量保证不同于普通软件，如何建立一套简单高效的测试系统，一直是嵌入式软件开发的难点。嵌入式文件系统是嵌入式操作系统的重要组成部分。NAND FLASH以其大容量低价格等优势迅速成为嵌入式系统存储的新宠，因此其上的文件系统研究也日益广泛。本文从软件产品测试的基本知识、理论入手，分析研究了针对于嵌入式软件的测试系统配置、测试方法和测试策略，提出了嵌入式软件测试解决方案。以专门针对NAND FLASH设计的闪存文件系统YAFFS(Yet Another Flash FileSystem)为实例，使用白盒测试策略及仿真技术对YAFFS文件系统在均匀损耗、掉电恢复和动态内存占用三个主要方面的性能进行在线测试。本文给出测试结果的同时，着重研究嵌入式软件测试方案和方法，对其他嵌入式软件测试具有一般借鉴意义。同时文章还对测试结果进行分析，并提出了改进意见、方案和适用环境。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 嵌入式软件及其主要技术要求
• 1.3 嵌入式软件的仿真测试方法
• 1.4 课题背景和本文的组织
• 1.5 本章小节
• 第2章 软件测试及其自动化技术
• 2.1 软件工程和软件测试
• 2.1.1 软件工程
• 2.1.2 软件测试的概念及意义
• 2.1.3 测试步骤
• 2.2 软件测试策略
• 2.2.1 黑盒测试
• 2.2.2 白盒测试
• 2.2.3 灰盒测试
• 2.3 嵌入式软件测试
• 2.3.1 嵌入式系统概述
• 2.3.2 嵌入式软件测试特点
• 2.3.3 嵌入式系统软件测试
• 2.3.4 嵌入式软件测试策略
• 2.3.5 国内外发展概况
• 2.4 测试自动化技术
• 2.4.1 软件测试自动化的概念
• 2.4.2 软件测试自动化的关键技术
• 2.4.3 测试案例自动生成技术
• 2.5 本章小节
• 第3章 嵌入式文件系统（YAFFS-NAND）测试需求分析
• 3.1 NAND FLASH文件系统的必要性分析
• 3.1.1 NAND FLASH器件概述
• 3.1.2 NAND FLASH的可靠性
• 3.1.3 NAND FLASH文件系统的必要性
• 3.2 YAFFS-NAND文件系统
• 3.2.1 YAFFS文件组织结构及在NAND上的存储方式
• 3.2.2 YAFFS物理数据组织
• 3.2.3 YAFFS擦除块和页面分配
• 3.2.4 YAFFS垃圾收集机制
• 3.3 测试需求分析
• 3.4 本章小节
• 第4章 基于仿真的嵌入式YAFFS文件系统测试实例
• 4.1 基于仿真的YAFFS文件系统测试方案总体设计
• 4.1.1 测试总体说明
• 4.1.2 仿真文件的生成
• 4.1.3 仿真接口函数及测试程序界面
• 4.2 均匀损耗测试
• 4.2.1 测试目的
• 4.2.2 测试方法
• 4.2.3 测试结果
• 4.3 掉电恢复性能测试
• 4.3.1 测试目的
• 4.3.2 测试方法
• 4.3.3 测试手段
• 4.3.4 测试结果
• 4.4 动态内存测试
• 4.4.1 测试目的
• 4.4.2 测试方法
• 4.4.3 测试结果
• 4.4.4 测试结论
• 4.5 对YAFFFS-NAND文件系统在掉电保护方面的改进
• 4.5.1 增加保护方式
• 4.5.2 Spare区掉电的不能恢复的修改
• 4.6 本章小节
• 第5章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 YAFFS扩展部分函数代码
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果