[发明专利]一种基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法

说明书

本发明涉及一种基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法，其中，包括：搭建嵌入式目标处理器指令集虚拟仿真环境；搭建嵌入式系统片上设备虚拟仿真环境；完成硬件板卡在宿主机上的适配安装，实现宿主机虚拟环境下对板卡的操作与控制；建立外部设备模拟环境与宿主机硬件板卡的物理连接，建立外部设备模拟环境与硬件板卡的通信链路；获取虚拟环境下对外部设备模拟环境消息，建立虚拟环境下的消息处理响应机制，将外部设备模拟环境发送的消息通过硬件板卡完整的反馈给虚拟运行环境；处理虚拟环境下对外部设备模拟环境消息，建立虚拟环境下状态更新机制，将虚拟运行环境处理后的消息结果和消息状态通过硬件板卡准确的反馈给外部设备模拟环境。

技术领域

本发明涉及嵌入式系统技术，特别涉及一种基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法。

背景技术

嵌入式系统研制过程中，一般通过半实物仿真测试环境进行嵌入式软件的开发调试。半实物仿真测试环境通常包括真实目标机、外部设备模拟环境以及配套的连接件、电缆等，其中外部设备模拟环境能够模拟嵌入式系统外部环境的总线激励和逻辑响应处理。半实物仿真测试环境下，嵌入式软件运行于真实的目标机之上，软件的性能和总线的接口特性能够得到充分的验证，但囿于嵌入式系统硬件资源有限、硬件接口专用性强等特点，嵌入式软件的动态执行情况难以精确统计，并且基于硬件的运行环境故障注入存在较大局限，因此，嵌入式软件的测试充分性不易保证。

软件虚拟化测试技术通过指令集仿真实现嵌入式系统虚拟目标机，使得软件运行情况透明可控并能够实时统计软件运行状态、生成代码覆盖率统计分析数据，是提升软件测试充分性的有效手段。

为了满足嵌入式软件测试充分性的要求，同时实现外部设备模拟环境的有效复用、避免重复开发，发明了基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法，通过设备总线硬件板卡桥接，实现已有系统总线激励环境和虚拟目标机的交联互通，继而支持开展软件虚拟化测试。

传统的基于实装或半实物环境的测试环境存在资源利用率低、测试成本高、测试周期长、出现故障不可逆、覆盖率获取困难等问题，尤其是在硬件设备设计定型之后，由于缺少相应的硬件接口、基于硬件环境的代码覆盖率统计分析变得更加困难；而单纯的基于指令集仿真技术构建的虚拟化动态测试环境虽然可以减少软件测试对专用硬件环境的依赖、提供包括源代码、目标码在内的覆盖率统计分析手段，实现测试环境快速部署，但单一的虚拟化测试环境难以复用已有的外部激励注入等专用检测设备，重新实现功能容易造成资源浪费，重复工作和测试周期延后等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法，用于解决当前半实物仿真测试环境下无法保障软件测试充分性的问题。

本发明一种基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法，其中，包括：第一步、搭建嵌入式目标处理器指令集虚拟仿真环境；第二步、搭建嵌入式系统片上设备虚拟仿真环境；第三步、完成硬件板卡在宿主机上的适配安装，实现宿主机虚拟环境下对板卡的操作与控制，包括板卡初始化、板卡打开、板卡通道设置以及消息设置；第四步、建立外部设备模拟环境与宿主机硬件板卡的物理连接，建立外部设备模拟环境与硬件板卡的通信链路；第五步、获取虚拟环境下对外部设备模拟环境消息，建立虚拟环境下的消息处理响应机制，将外部设备模拟环境发送的消息通过硬件板卡完整的反馈给虚拟运行环境；第六步、处理虚拟环境下对外部设备模拟环境消息，建立虚拟环境下状态更新机制，将虚拟运行环境处理后的消息结果和消息状态通过硬件板卡准确的反馈给外部设备模拟环境，完成消息处理闭环响应。

根据本发明的基于硬件板卡接入的软件虚拟化测试环境构建方法的一实施例，其中，虚拟部分负责仿真被测程序的运行环境，运行在宿主机上，实物部分负责实现外部激励，运行在上位机上；引入板卡代理设备实现虚拟半区和实物半区的消息无差别传输，在虚拟半区，板卡代理设备具有和虚拟片上设备完全相同的接口，虚拟片上设备和板卡代理设备可以通过虚拟总线进行通信，在实物半区，板卡代理设备集成真实的物理设备板卡，通过物理总线与物理设备进行通信，进而实现虚拟半区和实物半区的消息无差别传输。