Тестирование программного кода (методы+окружение)

3.3.1. Драйверы и заглушки

Тестовое окружение для программного кода на структурных языках программирования состоит из двух компонентов - драйвера, который обеспечивает запуск и выполнение тестируемого модуля, и заглушек, которые моделируют функции, вызываемые из данного модуля. Разработка тестового драйвера представляет собой отдельную задачу тестирования, сам драйвер должен быть протестирован, дабы исключить неверное тестирование. Драйвер и заглушки могут иметь различные уровни сложности, требуемый уровень сложности выбирается в зависимости от сложности тестируемого модуля и уровня тестирования. Так, драйвер может выполнять следующие функции:

1. Вызов тестируемого модуля
2. 1 + передача в тестируемый модуль входных значений и прием результатов
3. 2 + вывод выходных значений
4. 3 + протоколирование процесса тестирования и ключевых точек программы

Заглушки могут выполнять следующие функции:

1. Не производить никаких действий (такие заглушки нужны для корректной сборки тестируемого модуля)
2. Выводить сообщения о том, что заглушка была вызвана
3. 1 + выводить сообщения со значениями параметров, переданных в функцию
4. 2 + возвращать значение, заранее заданное во входных параметрах теста
5. 3 + выводить значение, заранее заданное во входных параметрах теста
6. 3 + принимать от тестируемого ПО значения и передавать их в драйвер [10].

Для тестирования программного кода, написанного на процедурном языке программирования, используются драйверы, представляющие собой программу с точкой входа (например, функцией main() ), функциями запуска тестируемого модуля и функциями сбора результатов. Обычно драйвер имеет как минимум одну функцию - точку входа, которой передается управление при его вызове.

Функции-заглушки могут помещаться в тот же файл исходного кода, что и основной текст драйвера. Имена и параметры заглушек должны совпадать с именами и параметрами "заглушаемых" функций реальной системы. Это требование важно не столько с точки зрения корректной сборки системы (при сборке тестового драйвера и тестируемого ПО может использоваться приведение типов), сколько для того, чтобы максимально точно моделировать поведение реальной системы по передаче данных. Так, например, если в реальной системе присутствует функция вычисления квадратного корня

double sqrt(double value);

то, с точки зрения сборки системы, вместо типа double может использоваться и float, но снижение точности может вызвать непредсказуемые результаты в тестируемом модуле.

В качестве примера драйвера и заглушек рассмотрим реализацию стека на языке C, причем значения, помещаемые в стек, хранятся не в оперативной памяти, а помещаются в ППЗУ при помощи отдельного модуля, содержащего две функции - записи данных в ППЗУ по адресу и чтения данных по адресу.

Формат этих функций следующий:

void NV_Read(char *destination, long length, long offset);
void NV_Write(char *source, long length, long offset);

Здесь destination - адрес области памяти, в которую записывается значение, считанное из ППЗУ, source - адрес области памяти, из которой записывается значение в ППЗУ, length - длина записываемой области памяти, offset - смещение относительно начального адреса ППЗУ.

Реализация стека с использованием этих функций выглядит следующим образом:

long currentOffset;

void initStack()
{
  currentOffset=0;
}

void push(int value)
{
  NV_Write((int*)&value,sizeof(int),currentOffset);
  currentOffset+=sizeof(int);
}

int pop()
{
  int value;
  if (currentOffset>0)
  {
    NV_Read((int*)&value,sizeof(int),currentOffset;
    currentOffset-=sizeof(int);
  }
}

При выполнении этого кода на реальной системе происходит запись в ППЗУ, однако, если мы хотим протестировать только реализацию стека, изолировав ее от реализации модуля работы с ППЗУ, необходимо использовать заглушки вместо реальных функций. Для имитации работы ППЗУ можно выделить достаточно большой участок оперативной памяти, в которой и будет производиться запись данных, получаемых заглушкой.

Заглушки для функций могут выглядеть следующим образом:

char nvrom[1024];

void NV_Read(char *destination, long length, long offset)
{
  printf("NV_Read called\n");
  memcpy(destination, nvrom+offset, length);
}
void NV_Write(char *source, long length, long offset);
{
  printf("NV_Write called\n");
  memcpy(nvrom+offset, source, length);
}

Каждая из заглушек выводит трассировочное сообщение и перемещает переданное значение в память, эмулирующую ППЗУ (функция NV_Write ), или возвращает по ссылке значение, которое хранится в памяти, эмулирующей ППЗУ (функция NV_Read ).

Схема взаимодействия тестируемого ПО (функций работы со стеком) с реальным окружением (основной частью системы и модулем работы с ППЗУ) и тестовым окружением (драйвером и заглушками функций работы с ППЗУ) показана на Рис 3.2 и Рис 3.3.

увеличить изображение
Рис. 3.2. Схема взаимодействия частей реальной системы

Рис. 3.3. Схема взаимодействия тестового окружения и тестируемого ПО