摘要：目前，我国的嵌入式系统测试技术处于起步时期的快速发展阶段，本土厂商自主研发的产品拥有良好的应用前景。本文围绕嵌入式系统测试的概念、应用领域和国内发展状况进行了综合阐述。

　　关键词：嵌入式系统测试；软件测试；故障注入

　　引言

　　随着嵌入式系统在国防建设和社会生活中发挥越来越重要的作用，嵌入式系统的质量和可靠性逐渐得到重视。嵌入式系统测试作为嵌入式系统质量保证的一个重要环节，在过去的十年中，其技术和应用都有了飞跃式的发展。本文围绕嵌入式系统测试的概念、应用领域和发展状况进行了综合阐述。

　　1、关于嵌入式系统测试

　　嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[1]。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统，以及用户的应用程序4个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

　　嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心，高端微处理器技术一直被美国和欧洲发达国家掌握。借助于在嵌入式微处理器方面的领先技术，美国和欧洲发达国家在嵌入式系统软件（例如嵌入式操作系统），嵌入式支撑软件（例如编译器和开发工具、嵌入式数据库和中间件）方面也拥有绝对的优势。而我国的嵌入式应用软件不受制于国外产品的垄断，近年来蓬勃发展，是比较突出的优势领域。

　　嵌入式系统一般具有实时性强、外部交互复杂、依赖特定硬件平台、系统资源贫乏等特点，这些特点导致嵌入式软件测试难度较大，测试手段比较特殊，使测试工作面临很大的挑战。。

　　嵌入式系统由软件和硬件组成。嵌入式系统的测试是一个广义的概念，在实际工作中，可以分为嵌入式软件测试、嵌入式系统级测试。近几年在航空航天和一些安全要求苛刻的行业，对嵌入式系统进行测试时，为了验证嵌入式系统的鲁棒性、容错性和可靠性，开展了故障注入测试。故障注入测试一般针对嵌入式软件和嵌入式系统的外部接口、总线开展。故障注入技术是对系统性能评价的一个重要手段，通过对注入故障后系统的反应进行监测和分析，可获得对目标系统可靠性和容错性的评测结果。

　　按照测试级别划分，嵌入式软件测试可以分为单元测试、部件测试、配置项测试以及系统测试。嵌入式系统级测试的对象是完整的、集成的计算机系统。系统测试除了验证整个系统的功能、性能外，还需要重点关注配置项之间以及配置项与硬件之间的接口。

　　嵌入式系统测试存在着较高的技术壁垒，开展嵌入式测试在技术、人力和物理方面都有相应的要求，在每个领域都需要对投入和产出比进行权衡；但是在航空航天这种以安全可靠为第一目标的行业里面，系统质量保障方面不惜代价。因此，嵌入式系统测试在以航空航天为代表的国防工业领域应用最为广泛。

　　2、嵌入式系统测试的应用领域

　　2.1 国防工业领域

　　航空、航天、船舶、兵器、电子等行业的科研院所、实验基地和工厂，为国家提供航天器、飞机、武器、舰船等高精尖的产品。这些产品的共同特点是，均由大量的复杂嵌入式系统组成，必须具有高可靠性、高安全性。因此，在研发、测试、联试和生产过程中，均需要对这些嵌入式系统进行测试。一般而言，在研发过程中需要对嵌入式软硬件进行测试。在系统测试、联试乃至生产阶段需要对嵌入式系统整体进行测试，借助嵌入式系统的外部接口或者总线输入测试用例和测试数据，同时开展故障注入测试，以此来验证被测系统在严酷环境下的容错性和可靠性。

　　为了提高这些高精尖产品的质量，我国国防工业部门借鉴了NASA等组织的先进做法，建立了第三方评测（IV&V）体制。自20世纪90年代以来，各个国防工业部门都建立了第三方评测机构、评测站，例如航天软件评测中心、中航一集团软件评测中心、中国船舶工业软件测试中心、兵器集团软件评测中心等。与此同时，军方作为用户方，也在各个军兵种建立了独立的第三方评测机构，对装备产品进行最终的检验和验收测试，例如总装软件评测中心、海军软件评测中心、空军软件评测中心、二炮软件评测中心等。总装备部按照GJB2725A-2001《测试实验室和校准实验室通用要求》对这些参与国防产品第三方独立评测的机构进行资质认定。

　　各个开发单位也愈加重视自身的测试工作，普遍开展开发过程中的单元测试与部件测试和静态测试。在质量体系方面，各个开发单位大力开展GJB5000认定工作和软件可靠性安全性设计贯彻工作，软件工程水平得到了很大的提高。

　　为了对型号产品进行系统测试，很多科研单位除了采购商业化测试系统和工具外，也开始自研型号专用的系统测试环境，为部分被测软件搭建了一批嵌入式系统测试平台。由于国防工业的自身特点，对武器装备中各类嵌入式系统的测试工作尤为重视，这个行业也代表了我国嵌入式系统测试发展的前沿水平。