許多 軟件 開發(fā) 人員 測量 嵌入式 系統(tǒng) 中 的 代碼 覆蓋 率 使用 的 測試 系統(tǒng) 與 其 原始 設(shè)計(jì) 非常 不同。工程師知道這是一種糟糕的方法，但它很容易發(fā)生。就像沸騰的青蛙寓言一樣，不被注意的增量溫度變化會(huì)導(dǎo)致可憐的青蛙死亡。..。..

讓我們探討一下軟件開發(fā)人員的困境。

代碼覆蓋率通常發(fā)生在開發(fā)過程的后期。此時(shí)，硬件和軟件都針對成本進(jìn)行了優(yōu)化，系統(tǒng)緊密滿足了指定的要求。在此階段開始代碼覆蓋率分析通常意味著將“printf”語句或某種類型的串行傳輸代碼添加到代碼的每個(gè)功能中，以便微控制器可以說“程序計(jì)數(shù)器= X”。在整個(gè)項(xiàng)目中添加這些代碼段后，代碼資源要求通常會(huì)超過成本優(yōu)化控制器的限制。一種替代方法是用更大的內(nèi)存變體替換微控制器（希望在同一封裝中提供一種）。執(zhí)行速度可能會(huì)因額外的代碼而陷入困境，因此也許可以提高MCU時(shí)鐘速度以提高系統(tǒng)性能？

該設(shè)備還需要一個(gè)通信通道來輸出信息。需要電線來拼接通信端口和收發(fā)器，以便計(jì)算機(jī)捕獲輸出流。如果沒有額外的引腳可用，則需要一塊新板來容納引腳數(shù)更高的微控制器。或者，所需的功能可以替換為代碼覆蓋例程，這需要多個(gè)軟件版本來測試塊中的代碼。

現(xiàn)在，代碼覆蓋功能已經(jīng)（痛苦地）添加，生成的數(shù)據(jù)日志文件非常龐大，笨拙，難以與原始源代碼相關(guān)聯(lián)。任何 注重 質(zhì)量 的 開發(fā) 人員 都會(huì) 問 “這個(gè) 測試 系統(tǒng) 如何 代表 原始 設(shè)計(jì)？

讓我們來看看代碼覆蓋率的優(yōu)點(diǎn)和局限性，MPLAB?代碼覆蓋率的工作原理，以及如何使用它來衡量嵌入式系統(tǒng)中的代碼覆蓋率。

優(yōu)點(diǎn)和局限性

適當(dāng)?shù)臏y試方法對于開發(fā)強(qiáng)大的嵌入式系統(tǒng)至關(guān)重要，正確使用代碼覆蓋率工具是確保測試完成工作的唯一方法。明智的代碼開發(fā)人員明白“未經(jīng)測試的代碼是損壞的代碼”。任何經(jīng)歷過產(chǎn)品召回的人都了解代碼覆蓋率對提高產(chǎn)品質(zhì)量帶來的價(jià)值。

具有最低代碼覆蓋率要求的代碼開發(fā)人員通常會(huì)驚訝于其初始代碼覆蓋率結(jié)果的低。編寫涵蓋特定流的測試代碼也可能非常困難。使用需要對原始設(shè)計(jì)進(jìn)行大量修改的工具會(huì)使這項(xiàng)工作進(jìn)一步復(fù)雜化。

代碼覆蓋率是一個(gè)看似簡單的等式：

執(zhí)行

的代碼量 ______ 代碼

總量 一個(gè)精明的工程師用 C 編寫嵌入式代碼，或者C++知道他們的代碼編譯成匯編代碼，可能會(huì)問：“計(jì)算哪個(gè)代碼？這是一個(gè)需要理解的重要問題，因?yàn)榇鸢敢蚬ぞ咛峁┥潭悾⑶視?huì)顯著影響此等式的結(jié)果。我們l 在本博客后面介紹 MPLAB 代碼覆蓋率實(shí)現(xiàn)。

一個(gè)常見的誤解是，覆蓋率為 100% 的代碼比覆蓋率為 95% 的代碼“更好”。代碼覆蓋率百分比指示測試套件對應(yīng)用程序的執(zhí)行程度。它沒有指示代碼效率低下、缺少功能、性能或正確性。

將測試方法與代碼覆蓋率工具區(qū)分開來也很重要。在互聯(lián)網(wǎng)上搜索，您可以找到聲稱語句覆蓋率、函數(shù)覆蓋率、分支覆蓋率、MC/DC 等的代碼覆蓋率工具。這些類型的描述可能會(huì)令人困惑，因?yàn)楣?yīng)商正在使用測試方法術(shù)語來描述其代碼覆蓋率工具。這是兩個(gè)不同的概念。分支覆蓋或 MC/DC 等測試方法描述了如何執(zhí)行源代碼。相反，代碼覆蓋率工具確定執(zhí)行了哪些機(jī)器指令。由于一行高級源代碼可以生成多個(gè)機(jī)器指令，因此該工具可以將一行源代碼指示為完全或部分執(zhí)行或根本不執(zhí)行。

MPLAB 代碼覆蓋

率的工作原理

對于初學(xué)者來說，MPLAB 代碼覆蓋率專為小型嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。它很特別，因?yàn)樗昧酥挥蠱PLAB XC編譯器才能掌握的有關(guān)您項(xiàng)目的知識(shí)。沒有工具比編譯器更了解您的代碼。由于Microchip制造了我們自己的編譯器，因此我們的代碼覆蓋率工具可以利用這些信息。

我們的編譯器知道所需的最小檢測點(diǎn)數(shù)量以及放置它們的位置，以最大程度地減少對代碼大小和性能的影響。我們的編譯器還知道有多少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可用，并以最佳方式使用它來存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)信息。我們的分析表明，我們的MPLAB代碼覆蓋率工具使用的檢測點(diǎn)是競爭產(chǎn)品的一半到三分之一。而且由于它僅使用單個(gè)位集指令作為標(biāo)記，因此與基于“printf”指令的競爭對手解決方案的比較并不接近。MPLAB 代碼覆蓋率的影響非常小，通常為 《1%，以至于我們找不到無法使用其原始硬件執(zhí)行分析的項(xiàng)目。

MPLAB 代碼覆蓋率具有用于導(dǎo)航結(jié)果的便捷工具。每一行源代碼和匯編指令都被標(biāo)記為完全或部分執(zhí)行或根本不執(zhí)行。為了澄清這個(gè)問題，我們的工具分析了匯編指令級別的覆蓋范圍。因此，覆蓋率信息在匯編的MPLAB X集成開發(fā)環(huán)境（IDE）程序內(nèi)存窗口中本機(jī)顯示，但也被吸收以在源代碼窗口中顯示各種級別的執(zhí)行。支持源代碼和匯編指令代碼之間的快速跳轉(zhuǎn)，以快速評估部分覆蓋的代碼。

顯示單個(gè)文件和函數(shù)以及項(xiàng)目級別的代碼覆蓋率。可以輕松打開和關(guān)閉突出顯示，以便于閱讀。儀表板跟蹤代碼覆蓋率進(jìn)度，只需按一下按鈕即可生成 HTML 報(bào)告。最重要的是，MPLAB代碼覆蓋率完全集成到Microchip的MPLAB X IDE中，可在工具之間輕松切換任務(wù)，并在可配置的輸出窗口中顯示結(jié)果。

輕松測量嵌入式系統(tǒng)中

的代碼覆蓋率

MPLAB 代碼覆蓋率是市場上最簡單的代碼覆蓋率工具，只需在 MPLAB X IDE 中啟用它，然后構(gòu)建、編程、練習(xí)和讀取您的設(shè)備。

該工具巧妙地使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)已解碼并在 IDE 中顯示的覆蓋范圍信息。這個(gè)過程非常獨(dú)特，受美國專利號10402309保護(hù)。它支持Microchip的所有PIC，SAM，AVR和DSPIC產(chǎn)品，適用于MPLAB XC編譯器的免費(fèi)版和專業(yè)版，并可作為工作站許可證提供。

審核編輯：郭婷