本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)測(cè)試，尤其涉及核心板服務(wù)組件的功能性與穩(wěn)定性測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、隨著嵌入式系統(tǒng)和智能設(shè)備的發(fā)展，核心板作為系統(tǒng)的中央控制單元，承擔(dān)著關(guān)鍵的處理和協(xié)調(diào)任務(wù)。核心板上的服務(wù)組件，如處理器管理、內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)通信組件等，必須在復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景中可靠運(yùn)行。因此，功能性和穩(wěn)定性的測(cè)試成為了保證系統(tǒng)整體可靠性的重要環(huán)節(jié)。為了確保核心板在實(shí)際應(yīng)用中的正常運(yùn)行，開(kāi)發(fā)階段需要進(jìn)行全面的功能性和穩(wěn)定性測(cè)試，尤其是在多任務(wù)并發(fā)、高負(fù)載、復(fù)雜場(chǎng)景下，測(cè)試的覆蓋率和有效性顯得尤為重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，雖然對(duì)核心板的功能性和穩(wěn)定性進(jìn)行了部分測(cè)試，但仍然存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題：首先，服務(wù)組件之間的依賴關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)的測(cè)試方法無(wú)法充分識(shí)別和優(yōu)化組件間的關(guān)鍵依賴，導(dǎo)致測(cè)試覆蓋不全面，無(wú)法準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)行狀況。其次，在高并發(fā)和復(fù)雜環(huán)境下，現(xiàn)有的測(cè)試方法對(duì)多線程調(diào)度、內(nèi)存使用和資源競(jìng)爭(zhēng)的處理能力有限，難以有效檢測(cè)并預(yù)防異常情況，如死鎖、內(nèi)存泄漏和資源爭(zhēng)奪。此外，復(fù)雜場(chǎng)景下(如網(wǎng)絡(luò)異常、斷電恢復(fù)等)的測(cè)試不足，導(dǎo)致系統(tǒng)在極端條件下的穩(wěn)定性和可靠性難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了核心板服務(wù)組件的功能性與穩(wěn)定性測(cè)試方法。

2、核心板服務(wù)組件的功能性與穩(wěn)定性測(cè)試方法，包括以下步驟：

3、s1，初始化核心板測(cè)試環(huán)境：通過(guò)加載核心板的固件和配置文件，建立標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試環(huán)境，并采用自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)完成測(cè)試環(huán)境的初始化；

4、s2，組件依賴性分析：針對(duì)核心板上不同服務(wù)組件之間的依賴關(guān)系，采用基于依賴圖模型的分析算法，生成服務(wù)組件間的依賴關(guān)系圖，并通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型對(duì)關(guān)鍵依賴關(guān)系進(jìn)行標(biāo)注和優(yōu)化；

5、s3，功能性測(cè)試：基于依賴關(guān)系圖，按依賴優(yōu)先順序逐步激活核心板上的各個(gè)服務(wù)組件，依次對(duì)組件進(jìn)行功能性測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括組件的啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間、任務(wù)處理能力和接口響應(yīng)情況，測(cè)試過(guò)程中通過(guò)設(shè)定低、中、高三種不同的負(fù)載條件，監(jiān)控組件在各負(fù)載水平下的表現(xiàn)并進(jìn)行記錄；

6、s4，穩(wěn)定性測(cè)試：通過(guò)引入多線程調(diào)度和并發(fā)任務(wù)模擬，考察核心板在高并發(fā)、多任務(wù)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性，測(cè)試內(nèi)容包括服務(wù)組件的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、異常捕獲、資源競(jìng)爭(zhēng)及死鎖問(wèn)題的檢測(cè)，并結(jié)合動(dòng)態(tài)內(nèi)存分析工具實(shí)時(shí)跟蹤組件的內(nèi)存使用情況，在檢測(cè)到異常時(shí)記錄并執(zhí)行相應(yīng)的錯(cuò)誤處理機(jī)制；

7、s5，場(chǎng)景化測(cè)試：結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)多種復(fù)雜場(chǎng)景測(cè)試用例，多種復(fù)雜場(chǎng)景包括組件熱插拔、網(wǎng)絡(luò)異常和斷電恢復(fù)，分析服務(wù)組件在多種復(fù)雜場(chǎng)景下的行為；

8、s6，測(cè)試數(shù)據(jù)分析與反饋：對(duì)所有測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，生成綜合性的功能與穩(wěn)定性測(cè)試報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括組件的功能表現(xiàn)、穩(wěn)定性指標(biāo)、異常行為記錄及其依賴關(guān)系的影響。

9、可選的，所述s1具體包括：

10、s11，固件加載：加載核心板的固件程序，并校驗(yàn)固件的完整性與版本一致性；

11、s12，配置文件導(dǎo)入：導(dǎo)入核心板的硬件和軟件配置文件，配置內(nèi)容包括硬件資源分配、通信接口配置和時(shí)鐘設(shè)置；

12、s13，標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試環(huán)境搭建：通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)完成核心板的測(cè)試環(huán)境初始化，包括測(cè)試設(shè)備的連接、模擬器的設(shè)置以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的配置；

13、s14，環(huán)境參數(shù)校驗(yàn)：對(duì)已搭建的測(cè)試環(huán)境進(jìn)行校驗(yàn)，驗(yàn)證各模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信是否正常。

14、可選的，所述s2具體包括：

15、s21，依賴圖模型生成：通過(guò)依賴圖分析算法對(duì)核心板上的各個(gè)服務(wù)組件進(jìn)行依賴關(guān)系分析，生成服務(wù)組件之間的依賴圖；

16、s22，關(guān)鍵依賴關(guān)系標(biāo)注：利用深度學(xué)習(xí)模型對(duì)生成的依賴圖中的關(guān)鍵依賴關(guān)系進(jìn)行標(biāo)注，所述深度學(xué)習(xí)模型通過(guò)監(jiān)督學(xué)習(xí)訓(xùn)練，基于先前的數(shù)據(jù)訓(xùn)練出依賴權(quán)重，優(yōu)化依賴關(guān)系圖；

17、s23，依賴關(guān)系優(yōu)化：通過(guò)優(yōu)化算法對(duì)依賴關(guān)系圖中的關(guān)鍵依賴進(jìn)行優(yōu)化；

18、s24，依賴優(yōu)先級(jí)排序：根據(jù)優(yōu)化后的依賴權(quán)重，生成服務(wù)組件的依賴優(yōu)先級(jí)排序。

19、可選的，所述s3具體包括：

20、s31，服務(wù)組件激活：按依賴優(yōu)先順序逐步激活核心板上的各個(gè)服務(wù)組件；

21、s32，啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試：記錄每個(gè)服務(wù)組件從激活到完全運(yùn)行所需的啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間；

22、s33，任務(wù)處理能力測(cè)試：在不同負(fù)載條件下，對(duì)組件的任務(wù)處理能力進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方法包括設(shè)定三種負(fù)載條件(低、中、高)并分別計(jì)算組件在每種負(fù)載下的任務(wù)完成時(shí)間；

23、s34，接口響應(yīng)測(cè)試：檢測(cè)組件接口的響應(yīng)時(shí)間及正確性，記錄接口調(diào)用的成功率和錯(cuò)誤率。

24、可選的，所述s4具體包括：

25、s41，并發(fā)任務(wù)模擬：通過(guò)多線程調(diào)度模擬核心板的高并發(fā)運(yùn)行環(huán)境，測(cè)試組件在多任務(wù)并發(fā)時(shí)的運(yùn)行穩(wěn)定性；

26、s42，異常捕獲：使用異常監(jiān)控工具實(shí)時(shí)捕獲組件在高并發(fā)條件下的異常事件，異常事件包括死鎖、資源競(jìng)爭(zhēng)和內(nèi)存泄漏；

27、s43，資源競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)：使用資源競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)算法分析各線程對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)情況，檢測(cè)是否存在資源爭(zhēng)奪導(dǎo)致的性能下降或死鎖；

28、s44，內(nèi)存使用監(jiān)控：結(jié)合動(dòng)態(tài)內(nèi)存分析工具，實(shí)時(shí)監(jiān)控組件的內(nèi)存使用情況，檢測(cè)內(nèi)存泄漏及不合理的內(nèi)存占用。

29、可選的，所述s5具體包括：

30、s51，場(chǎng)景化測(cè)試用例設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)多種復(fù)雜場(chǎng)景的測(cè)試用例，測(cè)試場(chǎng)景包括組件熱插拔、網(wǎng)絡(luò)異常和斷電恢復(fù)；

31、s52，組件熱插拔測(cè)試：在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，模擬組件的熱插拔操作，監(jiān)測(cè)核心板是否能在不影響其他組件運(yùn)行的情況下處理熱插拔事件；

32、s53，網(wǎng)絡(luò)異常測(cè)試：模擬網(wǎng)絡(luò)異常情況(如斷網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng))，并記錄核心板服務(wù)組件在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后的重連時(shí)間和恢復(fù)狀況；

33、s54，斷電恢復(fù)測(cè)試：模擬突然斷電場(chǎng)景，檢測(cè)核心板在斷電恢復(fù)后的各服務(wù)組件啟動(dòng)情況，并記錄恢復(fù)時(shí)間和數(shù)據(jù)一致性。

34、可選的，所述s6具體包括：

35、s61，測(cè)試數(shù)據(jù)收集：通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)收集每個(gè)測(cè)試步驟中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型包括響應(yīng)時(shí)間、任務(wù)處理時(shí)間、內(nèi)存使用情況和異常日志；

36、s62，數(shù)據(jù)分析：對(duì)收集到的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成組件的功能性和穩(wěn)定性指標(biāo)，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，識(shí)別出性能瓶頸；

37、s63，異常行為分析：對(duì)異常行為記錄進(jìn)行分類和分析，確定異常發(fā)生的原因及其對(duì)組件依賴關(guān)系的影響，并提供相應(yīng)的改進(jìn)建議；

38、s64，報(bào)告生成：根據(jù)分析結(jié)果生成綜合性的測(cè)試報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括組件的功能表現(xiàn)、穩(wěn)定性指標(biāo)和依賴關(guān)系對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

39、可選的，所述依賴圖模型生成具體包括：

40、數(shù)據(jù)輸入：采集服務(wù)組件之間的依賴數(shù)據(jù)，輸入深度學(xué)習(xí)模型，依賴數(shù)據(jù)包括接口調(diào)用、數(shù)據(jù)流和資源共享；

41、模型訓(xùn)練：利用多層感知器模型進(jìn)行訓(xùn)練，模型公式表示為：

42、y＝σ(wx+b)；

43、其中，x為輸入依賴特征向量，w為權(quán)重矩陣，b為偏置，σ為激活函數(shù)，y為輸出的依賴權(quán)重；

44、依賴圖生成：通過(guò)計(jì)算得出的依賴權(quán)重，生成依賴圖，表示各服務(wù)組件之間的依賴關(guān)系。

45、可選的，所述s44中內(nèi)存使用監(jiān)控進(jìn)一步包括：

46、s441，內(nèi)存分配監(jiān)控：通過(guò)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分析工具監(jiān)控服務(wù)組件的內(nèi)存分配情況，檢測(cè)是否存在內(nèi)存泄漏或內(nèi)存碎片；

47、s442，內(nèi)存泄漏檢測(cè)公式：內(nèi)存泄漏率計(jì)算為：

48、

49、其中，lmem為內(nèi)存泄漏率，mallocated為分配的總內(nèi)存，mfreed為釋放的內(nèi)存。

50、可選的，所述s41中通過(guò)多線程調(diào)度模擬核心板的高并發(fā)運(yùn)行環(huán)境，采用多線程調(diào)度算法，具體包括：

51、s411，線程優(yōu)先級(jí)調(diào)度：為各線程分配優(yōu)先級(jí)，確保高優(yōu)先級(jí)任務(wù)能夠優(yōu)先獲取處理資源；

52、s412，線程競(jìng)爭(zhēng)管理：使用資源競(jìng)爭(zhēng)管理器檢測(cè)各線程之間的資源爭(zhēng)奪，避免死鎖發(fā)生；

53、s413，死鎖檢測(cè)公式：死鎖檢測(cè)計(jì)算為：

54、

55、其中，dlock為死鎖概率，pi為第i個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)，ri為資源占用量。

56、本發(fā)明的有益效果：

57、本發(fā)明，通過(guò)生成服務(wù)組件之間的依賴關(guān)系圖，并利用深度學(xué)習(xí)模型對(duì)關(guān)鍵依賴關(guān)系進(jìn)行標(biāo)注和優(yōu)化，確保了后續(xù)測(cè)試過(guò)程中對(duì)關(guān)鍵組件的重點(diǎn)覆蓋。依賴優(yōu)先順序的設(shè)定提高了測(cè)試的效率，避免了無(wú)效的資源浪費(fèi)。該過(guò)程能夠有效識(shí)別組件之間的接口調(diào)用、數(shù)據(jù)流、資源共享及任務(wù)調(diào)度依賴，減少系統(tǒng)運(yùn)行中的潛在沖突，確保各組件協(xié)同工作，提高了整體系統(tǒng)的可靠性和資源利用效率。

58、本發(fā)明，通過(guò)對(duì)服務(wù)組件進(jìn)行功能性和穩(wěn)定性測(cè)試，結(jié)合多線程調(diào)度和并發(fā)任務(wù)模擬，確保了核心板在各種負(fù)載條件下的穩(wěn)定運(yùn)行。具體包括對(duì)啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間、任務(wù)處理能力和接口響應(yīng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)，確保各組件的功能表現(xiàn)。此外，通過(guò)場(chǎng)景化測(cè)試模擬實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜場(chǎng)景，如組件熱插拔、網(wǎng)絡(luò)異常和斷電恢復(fù)，驗(yàn)證了系統(tǒng)在極端條件下的抗壓能力和恢復(fù)能力，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和可靠性。

59、本發(fā)明，通過(guò)實(shí)時(shí)收集、分析測(cè)試過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)，包括內(nèi)存使用、線程調(diào)度和異常捕獲，生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告，并提供智能反饋。通過(guò)對(duì)內(nèi)存泄漏、資源競(jìng)爭(zhēng)及死鎖問(wèn)題的檢測(cè)和處理，有效防止了系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中出現(xiàn)的性能衰退。同時(shí)，依賴于深度學(xué)習(xí)模型的迭代優(yōu)化，系統(tǒng)能夠持續(xù)改進(jìn)依賴關(guān)系圖，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配和任務(wù)的高效調(diào)度，從而顯著提升系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和性能。