
在实现覆盖测试的过程中,往往需要知道某些信息,如:程序中可执行语句被执行(即被覆盖)的情况,程序执行的路径,变量的引用、定义等。要想获取这类信息,需要跟踪被测程序的执行过程,或者是由计算机在被测程序执行的过程中自动记录。前者需要人工进行,效率低下且枯燥乏味;后者则需要在被测程序中插入完成相应工作的代码,即代码插桩技术。如今大多数的覆盖测试工具均采用代码插桩技术。
在对普通应用的软件进行测试时,由于现在电脑的配置越来越高,电脑的运行速度越来越快,代码插桩所引起的问题还不是很明显或者说是在可以接受的范围之内。但是对于嵌入式软件来说这却是致命的问题。因为嵌入式软件的系统资源有限(内存较小、I/O 通道较少等),过大的代码膨胀率将使得程序不能在嵌入式系统中运行;同时嵌入式软件通常具有很强的实时性,程序的输出只在有限的时间内有效,迟到的“正确的”结果是无用的甚至会变成错误的、有害的。
代码插桩技术会破坏程序的时间特性等,导致软件执行的错误。因此我们需要更高效的代码插桩技术来完成覆盖测试,尤其是嵌入式软件的覆盖测试。
由于程序插桩技术是在被测程序中插入探针,然后通过探针的执行来获得程序的控制流和数据流信息,以此来实现测试的目的。因此,根据探针插入的时间可以分为目标代码插桩和源代码插桩。
(1)目标代码插桩的前提是对目标代码进:
行必要的分析以确定需要插桩的地点和内容。由于目标代码的格式主要和操作系统相关,和具体的编程语言及版本无关,所以得到了广泛的应用,尤其是在需要对内存进行监控的软件中。但是由于目标代码中语法、语义信息不完整,而插桩技术需要对代码词法语法的分析有较高的要求,故在覆盖测试工具中多采用源代码插桩。
(2)源代码插桩是在对源文件进行完整的:
词法分析和语法分析的基础上进行的,这就保证对源文件的插桩能够达到很高的准确度和针对性。但是源代码插桩需要接触到源代码,使得工作量较大,而且随着编码语言和版本的不同需要做一定的修改。在后面我们所提到的程序插桩均指源代码插桩。
(1)插桩位置:
探针的植入要做到紧凑精干,才能保证在做到收集的信息全面而无冗余,减少代码的膨胀率。因此,在确定插桩位置时,要将程序划分,基本的划分方法是基于“块”结构。
按照块结构的划分,探针的植入位置有以下几种情况: