Corso Avanzato di Embedded Software Testing

Lezione 1 • Ciclo di vita del testing embedded

Mappa le attività di testing attraverso le fasi di sviluppo, dal livello di unità a quello di sistema. Fornisce un framework per organizzare tutte le tecniche trattate nei capitoli successivi.

Lezione 2 • Categorie di difetti comuni

Cataloga i tipi di difetti prevalenti nel software embedded: guasti di temporizzazione, errori di memoria e bug di interazione con l'hardware. Motiva strategie di progettazione dei test mirate.

Lezione 3 • Panoramica sui sistemi embedded

Definisce l'interazione hardware-software, i vincoli di risorse e i requisiti in tempo reale. Costituisce la base per tutte le successive strategie di test nelle realtà dei sistemi embedded.

Lezione 1 • Progettazione dei test basata sulle specifiche

Deriva casi di test dai requisiti utilizzando il partizionamento in classi di equivalenza e l'analisi dei valori limite. Garantisce la copertura funzionale senza richiedere l'accesso al codice sorgente.

Lezione 2 • Progettazione dei test per macchine a stati

Applica tecniche basate sugli stati al firmware con implementazioni esplicite di macchine a stati. Produce casi di test per la copertura delle transizioni e dei percorsi nascosti.

Lezione 3 • Gestione dei dati di test

Organizza set di dati di input, output attesi e valori limite per un'esecuzione ripetibile dei test. Stabilisce pratiche di gestione dei dati che supportano l'automazione nei capitoli successivi.

Lezione 4 • Progettazione di test per gli interrupt

Affronta il comportamento guidato dagli interrupt come una sfida unica nella progettazione dei test embedded. Le tecniche assicurano che le routine di servizio degli interrupt siano esercitate in condizioni realistiche.

Lezione 1 • Integrazione dell'analisi statica nella CI

Integra strumenti di analisi statica nelle pipeline di integrazione continua per progetti embedded. Garantisce il rilevamento precoce dei difetti senza bloccare il flusso di lavoro degli sviluppatori.

Lezione 2 • Principi dell'analisi statica

Spiega come gli analizzatori statici analizzano il codice per rilevare comportamenti indefiniti, errori di flusso dati e violazioni degli standard di codifica. Posiziona l'analisi statica come complemento al testing dinamico.

Lezione 3 • Standard di codifica e conformità

Tratta gli standard di codifica orientati alla sicurezza per C e C++ embedded e la loro applicazione automatizzata. Collega la conformità agli standard alla riduzione della densità di difetti.

Lezione 1 • Esecuzione di test di unità su macchina host

Configura ambienti di compilazione per compilare ed eseguire test di firmware embedded su macchine di sviluppo. Accelera i cicli di feedback dei test prima che l'hardware sia disponibile.

Lezione 2 • Simulazione del comportamento delle periferiche

Tecniche per modellare sensori, attuatori e periferiche di comunicazione nel software. Estende la testabilità ai percorsi di codice dipendenti dall'hardware.

Lezione 3 • Stub, driver e oggetti mock

Distingue stub, driver e mock e dimostra la loro costruzione per moduli embedded. Consente il test di unità isolato senza hardware fisico.

Lezione 4 • Concetti del livello di astrazione hardware

Definisce il pattern del livello di astrazione hardware e il suo ruolo nel rendere il firmware testabile su macchine host. Stabilisce la base architetturale per tutti i progetti di harness.

Lezione 1 • Tecniche di strumentazione

Illustra i metodi di strumentazione a livello sorgente e binario per la raccolta di dati di copertura sull'hardware target. Affronta l'overhead di strumentazione nei sistemi con risorse limitate.

Lezione 2 • Raccolta della copertura sul target

Descrive i metodi per estrarre i dati di copertura dai target embedded tramite interfacce di debug e output seriale. Colma il divario tra analisi su host ed esecuzione su target.

Lezione 3 • Reportistica di copertura e tracciabilità

Collega i risultati di copertura ai requisiti e ai casi di test per una documentazione pronta per l'audit. Supporta la reportistica di conformità nei progetti safety-critical.

Lezione 4 • Criteri e standard di copertura

Definisce la copertura delle istruzioni, dei rami, MC/DC e dei percorsi e le mappa ai livelli di integrità della sicurezza. Fornisce il framework di selezione utilizzato in tutto questo capitolo.

Lezione 1 • Tecniche di rilevamento dei guasti a runtime

Applica watchdog timer, unità di protezione della memoria e framework di asserzione per rilevare guasti a runtime. Converte i difetti latenti in fallimenti di test osservabili.

Lezione 2 • Debug dei guasti intermittenti

Applica strategie sistematiche per riprodurre e isolare guasti non deterministici su hardware. Affronta corse critiche, guasti di temporizzazione e sensibilità ambientali.

Lezione 3 • Strumenti di traccia e profilazione

Utilizza le capacità di traccia delle istruzioni e dei dati per osservare l'esecuzione senza strumentazione intrusiva. Consente l'analisi temporale e la localizzazione dei difetti.

Lezione 4 • Fondamenti delle interfacce di debug

Tratta i protocolli di debug JTAG e SWD, la configurazione della sonda e la gestione dei breakpoint. Fornisce le basi di accesso hardware per tutte le attività di test sul target.

Lezione 1 • Fondamenti dell'iniezione di guasti

Definisce i modelli di guasto, i punti di iniezione e i requisiti di osservabilità per i sistemi embedded. Stabilisce le basi concettuali per tutte le tecniche di iniezione in questo capitolo.

Lezione 2 • Test dei guasti di comunicazione e protocollo

Inietta messaggi malformati, violazioni di temporizzazione ed errori di protocollo nelle interfacce di comunicazione. Convalida la robustezza dello stack di protocollo e il comportamento di ripristino dagli errori.

Lezione 3 • Analisi dei risultati dell'iniezione di guasti

Valuta le risposte del sistema ai guasti iniettati rispetto ai comportamenti attesi di stato sicuro. Produce prove di robustezza per la documentazione del caso di sicurezza.

Lezione 4 • Iniezione di guasti basata su software

Implementa l'iniezione di guasti tramite mutazione del codice, corruzione dei valori di ritorno e attivazione forzata di eccezioni. Convalida i percorsi di gestione degli errori senza modifiche hardware.

Lezione 1 • Framework di test di unità per C embedded

Configura e utilizza framework di test di unità leggeri adatti a codebase C e C++ embedded. Produce suite di test autonome e portabili, eseguibili su host e target.

Lezione 2 • Architettura di automazione per sistemi embedded

Progetta architetture di automazione a strati che separano test su host, test su simulatore e test sul target. Fornisce il modello strutturale per tutto il lavoro di automazione in questo capitolo.

Lezione 3 • Automazione dei test hardware-in-the-loop

Automatizza l'esecuzione dei test su hardware fisico utilizzando sonde di debug remote e strumenti di orchestrazione dei test. Consente esecuzioni di regressione notturne non presidiate su target reali.

Lezione 4 • Integrazione nella pipeline CI

Integra build, analisi statica, test su host e test sul target in una pipeline CI unificata. Fornisce feedback utile di superamento/fallimento a ogni commit di codice.