Design and Implementation of an Embedded Software Online Testing System
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Design och implementering av ett online-testningssystem för inbyggd programvara (Swedish)
Abstract [en]
With the deep integration of embedded products in consumer electronics and automotive fields, the quality of embedded software directly affects product safety and user experience. Aiming at the core defects of traditional embedded software testing methods, such as environment simulation distortion, single verification dimension, and insufficient real-time performance, this study proposes an online testing system based on the Assertion-Execution- Path-Timing (AEPT) model. The system achieves functional correctness verification through a configurable macro assertion library, traces the program execution path using a checkpoint chain list algorithm, and constructs a timestamp difference model to accurately measure the nonlinear timing behavior. The probe function library (developed in C language) and the client (developed in C) work together through a multi-channel communication protocol, supporting dynamic result verification, execution flow tracking and performance monitoring functions, and realizing real-time analysis and database management of test data. Experimental results show that the system achieves 98% assertion verification accuracy in execution result judgment, 96.2% critical path branch coverage, and timing measurement error is less than 0.8% of the target board hardware clock accuracy. This study provides a multi-dimensional solution for dynamic behavioral verification of embedded software. In the future, we will further explore the direction of machine- learning-driven intelligent test case generation and distributed test framework optimization to enhance the testing efficiency and reliability of complex embedded systems.
Abstract [sv]
Med den djupa integreringen av inbyggda produkter inom konsumente- lektronik och fordonsindustrin påverkar kvaliteten på inbyggd programvara direkt produktsäkerhet och användarupplevelse. För att hantera kärnbris- terna i traditionella testmetoder för inbyggd programvara, såsom för- vrängd miljösimulering, ensidiga verifieringsdimensioner och otillräcklig realtidskapacitet, föreslår denna studie ett onlinetestningssystem baserat på AEPT-modellen (Assertion-Execution-Path-Timing).Systemet verifierar funktionell korrekthet genom ett konfigurerbart makropåståendebibliotek, spårar programkörningsvägar med en kedjelista-algoritm för kontrollpunkter och konstruerar en tidsstämpelskillnadsmodell för att noggrant mäta icke- linjärt tidsbeteende. En funktionsbibliotekssond (utvecklad i C) och en klient (utvecklad i C) samarbetar via ett multikanalskommunikationsprotokoll, vilket möjliggör dynamisk resultatsverifiering, exekveringsflödesspårning och prestandaövervakning. Systemet realiserar realtidsanalys och databashan- tering av testdata.Experimentella resultat visar att systemet uppnår 98% noggrannhet i verifiering av påståenden vid exekveringsbedömning, 96,2% täckning av kritiska väggrenar och en tidsmätningsfelmarginal på mindre än 0,8% av målplattformens hårdvaruklockas noggrannhet.Denna studie erbjuder en multidimensionell lösning för dynamisk beteendeverifiering av inbyggd programvara. I framtiden kommer vi att ytterligare utforska maskininlärnings- driven intelligent testgenerering och optimering av distribuerade teststrukturer för att förbättra testeffektiviteten och tillförlitligheten hos komplexa inbyggda system.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 58
Series
TRITA-EECS-EX ; 2025:87
Keywords [en]
Embedded software, Software testing, Probe function, Online testing, Performance optimization
Keywords [sv]
Inbäddad programvara, Programvarutestning, Probfunktion, Online-testning, Prestandaoptimering
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-362127OAI: oai:DiVA.org:kth-362127DiVA, id: diva2:1950580
Supervisors
Examiners
2025-04-242025-04-082025-04-24Bibliographically approved