10 (PES) Testiranje Elektronskih Sistema - Deo 2

8/18/2019 10 (PES) Testiranje Elektronskih Sistema - Deo 2

1/56

6/17/2011

1

1

Testiranjeelektronskihsistema (2)


2/56

6/17/2011

2

Timski rad je ključ uspeha!!!

2


3/56

6/17/2011

3

Testiranje mikroračunarskih sistema

• Izuzev grubih grešaka - otkaza kao što su gubitak

napajanja ili takta, operacioni status (stanje) sistemazasnovanog na mikroprocesoru ne može se jasnoodrediti tradicionalnim sredstvima.

• Sistemi bazirani na mikroprocesorima se karakterišu,

odnosima i još i softverski zavisnim funkcionisanjem.Takve karakteristike mogu da prikriju, odnosno učinenesagledivim izvor greške i dijagnostičku proceduručine komplikovanom. Kako sistem izvršava operacijepod kontrolom softvera, ne postoji prost odnos između

hardverskih elemenata i logičkih signala. To sveukazuje na činjenicu da je teško lokalizovati otkaz naosnovu radnih simptoma - ponašanja sistema.


4/56

6/17/2011

4

Teškoće:• U lokalizaciji otkaza radi otklanjanja, detektovane greške suposledica najpre nepoznavanja gde je problem:u hardveru, u softveru, ili i u softveru i u hardveru.

• U nekim slučajevima se lako i jasno može odrediti u kojojoblasti je otkaz, ali u većini slučajeva to nije jednostavnoodrediti jer hardverski otkazi mogu ponekad biti maskirani kaosoftverski otkazi i obrnuto.

N r. nekorektan rad neko I/O orta ne mora da znači da e

sam port defektan. Problem može biti u grešci u softveru ili uotkazu u nekom drugom delu hardvera. Ili na primer, logičkikorektan softver i ispravan logički kontroler mogu se ponašatikao neispravni (u jednom trenutku kao da je kontrolerneispravan, a u drugom kao da je softverska sekvencainstrukcija nekorektna) jer nisu ispoštovana vremenska

ograničenja koja nameće na primer kontroler. Recimo,neposredno posle upisa komande u kontroler čitanje statusakontrolera može da idicira neadekvatno stanje kontrolera jer

je njemu potrebno "neko vreme" da promeni status.)


5/56

6/17/2011

5

• Lokalizaciju uzroka greške komplikuju

električni otkazi (najčešće prolazni) logičkihsignala. Naime, sistem može da otkaže zbogelektričnih problema kao što su granična

Teškoće, nastavak:

,ekscesni šum velike amplitude, itd. Takviotkazi su mogući i u sistemu čiji je projekatlogički potpuno korektan i kod kojih se nije

desio otkaz u nekoj samoj komponenti, to jestsve komponente sistema su ispravne.


6/56

6/17/2011

6

Projektovanje za testabilnost• Kompleksnost i obimnost današnjih mikroračunarskih

sistema i samih integrisanih kola nameću i potreburazmišljanja o otkrivanju i otklanjanju otkaza sistema,odnosno testiranju još u fazi razvoja specifikacijasistema.

•

nedopustivo dugo vreme za otkrivanje i lokalizacijuotkaza, ako se o tom problemu na vreme nije posvetilapotrebna pažnja.

• Projektovanje sistema podrazumeva korišćenjespecijalizovanih metoda projektovanja za ostvarivanjemogućnosti sigurnog i efikasnog testiranja (Design forTestability - DFT).


7/56

6/17/2011


8/56

6/17/2011

8

Osnovni modeli testiranjaMODEL OSNOVNI CILJ

• FAZNI MODELDemonstracija : Utvrđ ivanje da softver

8

Destrukcija: Otkrivanje grešaka implementacije

• MODEL ŽIVOTNOG CIKLUSA

Evaluacija: Otkrivanje grešaka u zahtevima,projektu i implementaciji

Prevencija: Prevencija grešaka u zahtevima,projektu i implementaciji

6/17/2011


9/56

6/17/2011

9

Fazni modeli i modeli životnogciklusa

• Fazni modeli polaze od pretpostavke da jeizvršenje programa osnovna aktivnost testiranjakroz koju se otkrivaju greške.

9

• o e votnog c usa pomera u a t vnosttestiranja sa kraja projekta na početak, uvodećikao objekte testiranja, pored implementacije,zahtev i projekat. Testiranje se posmatra kao

proces koji je u jakoj interakciji sa aktivnostimarazvoja od samog početka projekta.

6/17/2011


10/56

6/17/2011

10

Demonstracija: prečišćavanje itestiranje

• Razdvajanje pojmova pre č iš ć avanja (debugging)

i testiranja .• Obe ove faze testiranja obuhvataju

detekciju, lociranje, identifikovanje i korekciju

10

gre a a, s m a se raz u u c ev o ma seteži pri odvijanju svake od aktivnosti.• Cilj faze prečišćavanja softvera je obezbediti da

se program odvija na računaru, dok je cilj faze

testiranja obezbediti da softver rešava zadatiproblem.

6/17/2011


11/56

6/17/2011

11

Destrukcija

• Definicija testiranja“Testiranje je proces demonstracije dagreške nisu prisutne.”

11

• menja se u sledeću:“Testiranje je proces izvršenja programa s

namerom da se nađu greške”


12/56

6/17/2011


13/56

13

Evaluacija

• Period orijentacije na evaluaciju dolazi sauvođenjem standarda u oblasti testiranjasoftvera.

13

analizu, pregled i testiranje za vreme svihfaza životnog ciklusa softvera.

6/17/2011


14/56

14

Prevencija

• Period orijentacije na prevenciju uvodikoriš ć enje i poboljšanje specifikacija softvera zavreme analize i projektovanja testova kao i

14

testova.

6/17/2011


15/56

15

Prevencija vs. evaluacija

• Model prevencije razlikuje se od modela

evaluacije više po mehanizmu nego po cilju.• Oba modela usmerena su na zahteve i projekat

u cilju eliminisanja problema u implementaciji, ali

15

planiranja, analize i projektovanja testova, zarazliku od modela evaluacije koji se oslanja naanalizu softvera i tehnike pregleda koje suodvojene od samog testiranja.

6/17/2011


16/56

16

Evolucija testiranja

VREMENSKI PERIOD MODEL TESTIRANJA

- 1956 Prečišćavanje

16

-1979 - 1982 Destrukcija1983 - 1987 Potvrđ ivanje1988 - Prevencija

6/17/2011


17/56

17

Razvoj softvera

• definisanje zahteva i ciljeva• izrada specifikacija softvera• projektovanje sistema

17

• projektovanje strukture programa• specificiranje interfejsa modula• kodiranje

6/17/2011


18/56

18

PrevencijaTri komplementarna prilaza prevenciji i/ili otkrivanju

grešaka koje se potencijalno akumuliraju prolaskom krozsve faze:1. Prvi prilaz je uvođ enje preciznosti u razvoju kako bi se

sprečilo nastajanje grešaka.

19

.

koraka nakon svake faze razvoja, imajući za ciljotkrivanje što više grešaka pre no što se pređ e nanarednu fazu.

3. Treći prilaz predstavlja razdvajanje procesa testiranjapo fazama, tako da se posebno testira svaka fazarazvoja, čime se postiže fokusiranje na posebne klasegrešaka.

6/17/2011


19/56

19

Tri faze testiranja

Proces testiranja prolazi kroz tri faze:

• Testiranje modula • Testiranje integracij

20

• Testiranje sistema

6/17/2011


20/56

20

Testiranje modula

• Testiranje modula proverava da li sesoftverski modul ponaša shodno

21

detaljnog projektovanja.

6/17/2011


21/56

21

Testiranje integracije

• Testiranje integracije : povezuju se grupeprethodno testiranih modula i proveravada li se ponašaju onako kako su se

22

testiranja. Svrha testiranja integracije je dautvrdi da li se svaka ugrađenakomponenta ponaša shodno

specifikacijama dobijenim u faziarhitekturnog projektovanja.

6/17/2011


22/56

22

Testiranje sistema

• Testiranje sistema : proverava da li se softverski

sistem ugrađ en u stvarno hardversko okruženjeponaša u skladu sa specifikacijama softverskihzahteva. U slučaju velikih i složenih sistema, koji

23

uključ

uju više specifikacija softverskih zahteva,svaka glavna softverska komponenta testira se uodnosu na svoju specifikaciju, zatim se oneintegrišu i proverava se njihovo kombinovano

ponašanje na nivou sistemskih zahteva.

6/17/2011


23/56

23

Dvodimenzionalni model vodopadarazvojnog ciklusa softvera

24

6/17/2011


24/56

24

Relativna cena ispravke greške pofazamaFAZA RELATIVNA CENA ISPRAVKE

Zahtevi 0.1 - 0.2Projektovanje 0.5

25

Kodiranje 1Testiranje modula 2

Testiranje

prihvatljivosti 5Održavanje 20

6/17/2011


25/56

25

Osnovna klasifikacija metodatestiranja

BLACK-BOX metode WHITE-BOX metode

Podela na klase ekvivalencije Pokrivanje naredbiAnaliza raničnih vrednosti Pokrivan e odluka

26

Analiza uzročno-posledičnih Pokrivanje uslovagrafova Pokrivanje odluka/uslovaPogađ anje grešaka Pokrivanje višestrukih

uslova

6/17/2011


26/56

26

WHITE-BOX testiranje bazira se naizvršenju programa, odnosno napokrivanju logike (izvornog koda)

-

27

,tehnike najčešće nazivaju tehnikamabaziranim na implementaciji za razlikuod BLACK-BOX tehika koje se nazivajutehnikama baziranim naspecifikacijama .

6/17/2011


27/56

27

Tehnike testiranja bazirane naimplementaciji

Tehnike bazirane na implementaciji mogu segeneralno svrstati u dve kategorije:tehnike usmerene na programske puteve

28

pat se ect on tec n ques ,tehnike usmerene na podatke (test data

selection techniques).

6/17/2011


28/56

28

Tehnike usmerene naprogramske puteve

• Tehnikama usmerenim na programske

puteve polaznu osnovu predstavljareprezentacija programa u obliku

29

upravljanja (control flow diagram),odnosno tok podataka u programu (dataflow diagram).

6/17/2011


29/56

29

Tehnike usmerene naprogramske puteve, nastavak

Tehnike usmerene na programske puteve mogu se podeliti na:• tehnike koje pokrivaju tok upravljanja

30

contro ow coverage ,• tehnike koje pokrivaju tok podataka (dataflow coverage).

6/17/2011


30/56

30

Tehnike usmerene na podatke

Tehnike usmerene na podatke mogu sepodeliti na:•

31

(fault-based),• tehnike bazirane na greškama (error-

based).

6/17/2011


31/56

31

Tehnike usmerene na podatke• Tehnike bazirane na neispravnostima

selektuju testne podatke tako da otkrijuodređ ene klase neispravnosti, gde se podneispravnošću podrazumeva pogreška uizvornom kodu, koja dovodi do nemogućnosti

32

zv u• Tehnike bazirane na greškama usmerene su

na otkrivanje specifičnih tipova grešaka, pričemu se pod greškom podrazumeva aktivnostprogramera koja dovodi do softvera koji sadrži

grešku, a koja prilikom izvršenja programadovodi do razmimoilaženja izmeđ u dobijenihrezultata i pravih, odnosno očekivanih rezultata.


32/56

6/17/2011


33/56

33

Tehnike testiranja bazirane naspecifikacijama

• Tehnike bazirane na specifikacijama mogu

usmeriti pažnju na one aspekte problema koji sunekorektno implementirani i koji se tehnikamabaziranim isključivo na implementaciji mogu

34

otkriti samo slučajno. Zato po mišljenju većineautora koji se bave teorijom testiranja, pristupitestiranju bazirani na specifikaciji i pristupibazirani na implementaciji treba da se koriste

tako da nadopunjuju jedni druge i da prednosti jedne tehnike pokrivaju mane druge tehnike.

6/17/2011


34/56

34

Selekcija testnih primera krozživotni ciklus softveraAnaliza i

specifikacija

zahteva

Arhitekturno

projektovanje

Sistemski

zahtevi

Specifikacija

sprege modula

Selekcija od

korisnika

Selekcija test pri-

mera iz specifi-

kacije sprege

Plan testiranja

sistema

Plan testiranja

integracije

35

Detaljno

projektovanje

Implementacija/

transformacija

Izvr{enje

testova

Specifikacija

projekta modula

Realizacija

modula

Selekcija test pri-

mera iz speci-

fikacije projekta

Selekcija test

primera iz koda

Plan testiranja

modula

Plan testiranja

modula

6/17/2011


35/56

35

36

6/17/2011


36/56

36

TESTIRANJE HARDVERA

37

6/17/2011


37/56

37

Struktura otkaza

38

6/17/2011


38/56

38

Postavljanje izlaznog kriterijuma:• neotkriveni prekidi


39/56

39

Razmotriti testni alat tima

41

6/17/2011


40/56

40

Alat za testiranje sistemaKorišćenje instrumentacije opšte namene

ne daje potrebnu dijagnostičku moć.Zato su razvijeni specijalizovani alati zaotkrivanje i lokalizaciju otkaza u

42

• emulatori u kolu(prvenstveno mikroprocesora) i

• logički analizatori.

6/17/2011


41/56

41

Upotrebiti projektne alate

43

6/17/2011


42/56

42

Trend kod veza na štampanoj ploči

Veličina isnaga veze

44

broj veza

godina

6/17/2011


43/56

43

Uzroci otkazatemperatura

45

Source: U.S. Air ForceAvionics Integrity Program

vlažnost

prašina vibracije

6/17/2011


44/56

44

Moguć

i uzroci otkaza – promenetemperaturehladno

46

toplo

Naprezanje termičkim širenjem

6/17/2011


45/56

45

Mogući uzroci otkaza – vibracije

krivljenje zbognaprezanja

47

Kidanje zbognaprezanja

6/17/2011


46/56

46

Postupci pri testiranju sistema:• Vizuelna inspekcija.

• Provera izvora napajanja i razvoda napajanja.• Provera statusa CPU-a, odnosno stanja mikroprocesora.• Provera basa i signala na njemu.

48

• Provera I/O kontrolera - najpre kontrolera za konzolniuređ aj• Startovanje ugrađ enih procedura samotestiranja• Provera kontrolera spoljašnje masovne memorije

• Startovanje procedura samotestiranja i testiranja• Provera ostalih kontrolera u mikroračunarskom sistemu

6/17/2011


47/56

47

Vizuelna inspekcija

• Provera lemnih tačaka pomoću lupe,mikroskopa, termovizijske kamere, ...

49

6/17/2011


48/56

48

Provera izvora napajanja i razvodanapajanja

• Provera izvora kao modula• Provera razvoda napajanja

50

• Provera da li svaki čip ima pravilnonapajanje

6/17/2011


49/56

49

Provera statusa CPU-a, odnosnostanja mikroprocesora

• Provera takta• Provera reseta

51

• Provera samog procesora• Upotreba emulatora

6/17/2011


50/56

50

Provera bus-a i signala na njemu

• Pojave na dugim vezama• Prelazne otpornosti

52

6/17/2011


51/56

51

Provera operativne memorije

• Provera adresiranja• Provera vremena zapisa i čitanja

53

,

višestruki upis, greška oporavka,spavajuća bolest, ...)

6/17/2011

P


52/56

52

Provera

ROM-a

54


53/56

6/17/2011


54/56

54

Na kraju ...

56

6/17/2011


55/56

55

57

6/17/2011


56/56

56

58

Documents

10 (PES) Testiranje Elektronskih Sistema - Deo 2