在嵌入式軟體開發程序中，花在測驗和花在編碼的時間比通常在3:1左右（實際上可能更多），這個比例會隨著工程師編程、測驗水平的提高而不斷下降，但無論如何，軟體測驗都是嵌入式軟體開發中至關重要的部分，
多年前，一位工程師為了對嵌入式擁有更深層次理解的追求，曾發出這樣的疑問：“我怎么才能知道并懂得我的系統到底在干些什么呢？”，同時代的嵌入式開發人員問得最多的問題大都圍繞“我怎么才能使程式跑得更快”、“什么編譯器最好”，這個問題雖然不同尋常，但卻異乎成熟，今天就讓我們一起了解10條在業界廣為流傳的嵌入式開發測驗秘訣，
1.懂得使用工具
嵌入式系統通常對可靠性要求較高，一旦發生安全問題可能就會導致災難性的后果，即使與安全無關也會帶來嚴重的經濟損失，對嵌入式系統及軟體有著嚴格的測驗、確認和驗證要求，隨著越來越多的領域的嵌入式設備開始被軟體和微處理器控制，對日益復雜的嵌入式軟體進行快速有效的測驗顯得愈加重要，
好的修車匠需要好工具，好的程式員應該能夠熟練運用各種軟體工具，不同的工具有不同的使用范圍、功能，合適的工具可以讓工程師看到系統在干些什么，它又占用什么資源、到底和外界哪些東西打交道，工程師不應該害怕加入測驗工具或測驗模塊到代碼需要的技巧或可能引入新的錯誤，光靠不斷修改、重新編譯代碼來消除Bug是不夠的；也不應該因習慣使用printf之類的簡單測驗手段而不進行新的學習和探索，下面是一些嵌入式常用的測驗工具，
原始碼級除錯器【Source-levelDebugger】：此類除錯器一般提供單步或多步除錯、斷點設定、記憶體檢測、變數查看等功能，是嵌入式除錯最基本的除錯方法，
簡單實用的列印顯示工具【printf】：printf及類似的列印顯示工具估計是最靈活、最簡單的除錯工具，列印代碼執行程序中的各種變數可以讓工程師獲知代碼執行的情況，但printf對正常的代碼執行干擾比較大（一般printf會占用CPU較長時間），需要慎重使用，最好設定列印開關來控制列印，
ICE或JTAG除錯器【In- circuitEmulator】：ICE是用來仿真CPU核心的設備，可以在不干擾運算器的正常運行情況下，實時檢測CPU內部作業情況，也能像桌面除錯軟體一樣提供復雜的條件斷點、先進的實時跟蹤、性能分析和埠分析等功能，ICE一般都有一個較為特殊的CPU，被稱為外合（bond-out）CPU，是一種被打開了封裝且通過特殊的連接可以訪問CPU內部信號的CPU，這些信號在CPU被封裝時是沒法被“看到”的，當和作業站上強大的除錯軟體聯合使用時，ICE就能提供幾乎最全面的除錯功能，然而ICE同樣有著昂貴、不能全速作業的缺點；同樣，并不是所有的CPU都可以作為外合CPU的，從另一個角度說，這些外合CPU也不大可能及時被新出的CPU所更換，JTAG（Joint Test Action Group）最初開發目的是監測IC和電路連接，但其擴展了包括除錯支持在內的用途，
ROM監視器【ROMMonitor】：一款駐留在嵌入系統ROM中的小程式，通過串行或網路連接和運行在作業站上的除錯軟體通信，這是最低端的技術，相對便宜，除了要求一個通信埠和少量的記憶體空間外，不需要其它任何專門的硬體，提供下載代碼、運行控制、斷點、單步步進，以及觀察、修改暫存器和記憶體等功能，由于ROM監控器是操作軟體的一部分，所以如果想要檢查CPU和應用程式的狀態，必須先停下應用程式，再次進入ROM監控器，
Data監視器【DataMonitor】：在不停止CPU運行的情況下不僅可以顯示指定變數內容，還可以收集并以圖形形式顯示各個變數的變化程序，
OS監視器【Operating System Monitor】：作業系統監視器可以顯示諸如任務切換、信號量收發、中斷等事件，這些監視器能夠呈現事件之間的關系和時間聯系，還可以提供對信號量優先級反轉、死鎖和中斷延時等問題的診斷，
性能分析工具【Profiler】：可以用來測驗CPU消耗所在，了解系統瓶頸、CPU的使用率以及需要優化之處，
記憶體測驗工具【MemoryTeseter】：可以找到記憶體使用的問題所在，比如記憶體泄露、記憶體碎片、記憶體崩潰等問題，如果發現系統出現不可預知或間歇性的問題，就應該使用記憶體測驗工具進行嘗試，
運行跟蹤器【ExecutionTracer】：可以顯示CPU執行了哪些函式、誰在呼叫、引數是什么、何時呼叫等情況，主要用于測驗代碼邏輯，可在大量事件中發現例外，
覆寫工具【CoverageTester】：主要顯示CPU具體執行了哪些代碼，便于了解代碼分支未被執行的區域，有助于提高代碼質量并消除無用代碼，
GUI測驗工具【GUITester】：大多嵌入式應用都帶有某種特定形式的圖形用戶互動界面，部分系統的性能測驗是根據用戶輸入回應時間來進行的，GUI測驗工具可以作為開發環境中運行測驗用例的腳本工具，其功能包括對操作的記錄和回放、抓取螢屏顯示供后續分析比較、設定和管理測驗程序（Rational公司的robot和Mercury的Loadrunner工具是之中的杰出代表），沒有GUI的嵌入式設備可通過插裝來運行GUI測驗腳本，雖然需要更改被測代碼，但是節省了功能測驗和回歸測驗的時間，
天目全數字實時仿真軟體【SkyEye】：作為基于可視化建模的硬體行為級仿真平臺，為嵌入式系統提供虛擬化運行環境，支持主流嵌入式硬體平臺，可運行國內外主流的作業系統，對國產生態的支持尤為出色，工程師可基于SkyEye的虛擬硬體快速搭建模型并提前進行開發、測驗和驗證作業，實作高效率、高質量的軟體交付，
2.盡早發現記憶體問題
記憶體問題存在較大危害且不容易排查，主要有三種型別：記憶體泄露、記憶體碎片和記憶體崩潰，對待記憶體問題必須要明確早發現、早“治療”的態度，
記憶體泄漏
記憶體泄露是軟體設計最常見的記憶體難題，指由于不斷分配的記憶體無法及時地被釋放，逐漸耗盡系統記憶體，即使細心的編程老手也會遭遇記憶體泄露問題，因其一般隱藏很深，很難通過代碼閱讀發現，甚至可能出現在庫當中——有可能庫中本就有bug，也有可能是因為工程師沒有正確理解介面說明檔案而造成了錯用，
大多數的記憶體泄露雖然無法探測，但會表現為隨機的故障，往往會被認為是硬體問題，如果用戶對系統穩定性要求較高，此類問題會導致客戶對產品失去信心，專案也會因此失敗，考慮到記憶體泄漏的巨大危害，現在已有眾多解決工具，通過查找沒有被參考或重復使用的代碼塊、垃圾記憶體收集、庫跟蹤等技術來發現記憶體泄露，盡管每款工具都有利有弊，但還是應防患于未然，盡量測驗記憶體泄漏，
記憶體碎片
記憶體碎片比記憶體泄露有著更深的隱匿性，隨著記憶體不斷被分配并釋放，大塊記憶體被不斷分解為小塊記憶體，從而形成碎片，后續需要申請大塊記憶體時就有可能會失敗，系統記憶體夠大或許可能可以堅持較長時間，但最侄訓是逃不出分配失敗的厄運，在使用動態分配的系統中，記憶體碎片經常發生，
該問題當前最為有效的方法便是使用工具，通過顯示系統記憶體使用情況來找到記憶體碎片的罪魁禍首并進行改進，很多公司為避免動態記憶體管理問題，會選擇在嵌入式應用中禁用malloc/free來以絕后患，
記憶體崩潰
記憶體崩潰是記憶體使用最為嚴重的結果，主要造成原因有陣列訪問越界、指標計算錯誤、重復釋放同一段記憶體、釋放非動態記憶體等，此類問題發生通常是隨機的，極難事先排查，目前也很少有可供排查的工具，
綜上，使用記憶體管理單元必須要小心謹慎，嚴格遵守其使用規則，
3.深入理解代碼優化
人們對嵌入式系統的關注點通常在于實時性和速度，這兩個要素直接影響著代碼效率，需要對代碼進行優化，了解如何優化代碼是每個嵌入式軟體開發人員必須具備的技能，而優化代碼的前提和必要條件則是找到真正需要優化之處，然后再對癥下藥，
上文提到的profile能夠記錄如各任務CPU占用率、優先級分配、資料拷貝次數、磁盤訪問次數、是否呼叫網路收發程式、測驗代碼是否已經關閉等資料，但在分析實時系統性能方面仍有不足，一方面，profile的使用往往是在系統出現問題，即CPU耗盡之后，而profile本身對CPU占用較大，所以很有可能不起作用，根據Heisenberg效應，任何測驗手段或多或少都會改變系統運行，
4.不要大海撈針
大海撈針是對除錯的生動比喻，尋找bug時應先確實是否在開發時有過為了尋求捷徑而沒有嚴格遵守編碼設計規范的情況，或是沒有檢測部分假設條件或演算法的正確性、沒有將可能存在問題的代碼打上記號，可參照《高質量c++/c編程指南》或《關于C的0x8本“經書”》來學習，
為了盡可能地暴露和捕捉問題根源，可以設計較為全面的錯誤跟蹤代碼：盡可能處理每一個函式呼叫失敗，盡可能檢測每個引數輸入輸出的有效性，包括指標及是否過多或過少地呼叫某個程序，錯誤跟蹤能夠了解bug的大概位置，
5.重現并隔離問題
對于模塊獨立的大型專案，如果問題的出現是間歇性的，則有必要設法去重現并進行記錄完整程序，以備在下一次出現問題是進行復用，
確保問題重現后可用隔離的方法來解決問題：用#ifdef把一些可能和問題無關的代碼關閉，把系統最小化到仍能夠重現問題的地步，如果還是無法定位問題所在，可以考慮打開“工具箱”：試著用ICE或資料監視器去查看某個可疑變數的變化；使用跟蹤工具獲得函式呼叫的情況（包括引數的傳遞）；檢查記憶體是否崩潰以及堆疊溢位的問題，
6.以退為進
獵人為了不使自己在森林里迷路常常會在樹木上留下標記，對過去代碼修改進行跟蹤記錄對將來出現問題之后的除錯也很有幫助，代碼控制系統SCS或代碼控制系統SCS可以很好地解決修改回溯問題，將上個版本checkin下來后和當前測驗版本比較，可采用SCS/VCS/CVS自帶的diff工具或其他功能更強的比較工具，比如BeyondCompare和ExamDiff，通過比較、分析所有改動代碼，可以得到所有可能導致問題的可疑代碼的分析結果，
7.確定測驗的完整性
覆寫率測驗可供確認CPU到底執行了哪些代碼，從而確認測驗的完整性，覆寫率工具有不同的測驗級別，用戶可以根據自己的需要選擇某個級別，
即使單元測驗已經很全面且沒有deadcode，覆寫率工具還是可以指出一些潛在問題，
以下方代碼為例：
if(i>=0&& (almostAlwaysZero==0||(last=i)))
如果almostAlwaysZero為非０，那么last=i賦值陳述句就被跳過，無法完成目標，
此類問題可輕松通過覆寫率工具的條件測驗功能完成解決，覆寫率測驗工具對提高代碼質量是很有幫助的，
8.提高代碼質量意味著節省時間
有研究表明，超過80%的軟體開發時間被用在下面幾個方面：除錯自己的代碼（單元測驗）、除錯自己和其他相關的代碼（模塊間測驗）、除錯整個系統（系統測驗），更糟糕的則是可能需要花費10-200倍的時間來找一個最開始時很容易就能發現的bug，
千里之堤毀于蟻穴，即使bug對整個系統的性能沒有太大的影響，但仍然很可能會影響可以被看得到的部分，必須養成良好的編碼習慣和測驗手段，以求更高的代碼質量，縮短代碼的除錯，
9.發現它，分析它，解決它
世界沒有萬能的膏藥，工具再好用也有無法實作之處，對于隱藏很深、用盡所有工具也無法查到其根源的問題，則需要通過問題的外在表現或資料輸出來尋找其中規律，從而找出例外，任何例外的發現都應深入理解并回溯其根源，
10.請利用初學者思維
“有些事情在初學者的腦子里可能有各種各樣的情況，可在專家的頭腦里可能就很單一”，簡單問題想復雜、簡單系統設計復雜很可能就是由于“專家思維”，被問題難住時，不妨換個思路，或許就能得到意想不到的啟發，
11.測驗工具推薦
嵌入式除錯無疑是一門藝術，和其它藝術一樣，想要取得成功就必須具備智慧、經驗并懂得使用工具，天目全數字實時仿真軟體SkyEye可供搭建嵌入式系統虛擬化運行環境，工程師可不受物理硬體限制，隨時訪問目標系統，快速搭建虛擬硬體模型并提前進行開發、測驗和驗證作業，實作高效率、高質量的軟體交付，
▲Skyeye 覆寫率測驗界面
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