Волкова немного о её семинарах (1119514), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Поскольку «полное» (исчерпывающее) тестирование невозможно, необходима некоторая методика, которая позволила бы разработать компактный, но достаточно продуктивный комплект тестов, который позволил бы обнаружить как можно больше дефектов.

Для того, чтобы можно было сравнивать разные комплекты тестов, необходимы явно сформулированные критерии полноты тестирования, которые обеспечиваются этими комплектами. Эти критерии различны для разных стратегий тестирования.

Обычно различают две стратегии тестирования: тестирование методами «белого ящика» и тестирование методами «черного ящика» .

Стратегии методов «белого ящика» опираются на знание логики программы, ее внутренней структуры. К методам «белого ящика» относятся методы покрытия операторов, покрытия решений, покрытия условий и метод комбинаторного покрытия условий. Все эти методы базируются на том, что при прогоне тестов должны выполняться те или иные конструкции в тексте программы. Например, комплект тестов, полный относительно критерия покрытия операторов, подразумевает выполнение каждого оператора программы хотя бы один раз при прогоне всех тестов комплекта.

При использовании методов «черного ящика» комплект тестов создается только в соответствии со спецификацией программы. Основная цель – выяснение ситуаций, в которых поведение программы не соответствует ее спецификации. К методам «черного ящика» относятся метод эквивалентных разбиений, анализ граничных условий, метод функциональных диаграмм.

Методы обеих стратегий обладают и достоинствами, и недостатками. Наиболее практичная методика разработки комплекта тестов должна обладать элементами обеих стратегий, используя позитивные черты каждой из них. Обычно разрабатывается комплект тестов в соответствии с критериями какого-либо из методов «черного ящика», а затем полученный комплект дополняется тестами для проверки наиболее сложных узлов логики программы.

Подробно прочитать о различных методиках тестирования можно в [11,12,13].

Отладчик — программа, помогающая анализировать поведение отлаживаемой программы, обеспечивая ее трассировку.

Основные функции отладчика в рамках ИСР программного обеспечения:

1. пошаговое выполнение программы (шаг = строка; с трассировкой внутри вызываемой функции и без нее),

2. выполнение программы до строки, в которой в редакторе стоит курсор,

3. выделение выполняемой в данный момент строки,

4. приостановка выполнения программы:

• можно запросить значение переменной,

• можно заказать вычисление некоторого выражения,

• можно изменить значение переменной и продолжить выполнение программы (!но редко какой отладчик позволяет изменять программный код, т.е. поддерживает частичную перекомпиляцию),

1. расстановка/снятие точек останова, которые визуализируются в текстовом редакторе,

2. выдача всей информации в терминах исходной программы.

Автоматизировать процесс тестирования и отладки помогают следующие средства:

• средства отслеживания тестового покрытия, определяющие участки кода, пройденные и пропущенные при тестировании;

• профилировщики (см. лекцию 1), определяющие линейные участки кода;

• средства построения срезов программы, т.е. всех операторов, которые могут влиять на значение некоторой переменной в некоторой точке программы.

Редакторы связей. Загрузчики.

Редактор связей (компоновщик) предназначен для связывания между собой (по внешним данным) объектных файлов, порождаемых компилятором, а также файлов библиотек, входящих в состав СП.

Результатом работы редактора связей является единый файл, часто называемый исполняемым файлом, который содержит весь текст результирующей программы на языке машинных кодов. Редактор связей может порождать сообщение об ошибке, если при попытке собрать объектные файлы в единое целое он не смог обнаружить какой-либо необходимой составляющей.

Редактор связей начинает свою работу с того, что выбирает из первого объектного модуля программную секцию и присваивает ей начальный адрес. Программные секции остальных объектных модулей получают адреса относительно начального адреса в порядке следования. При этом может выполняться функция выравнивания начальных адресов программных секций.

Одновременно с объединением текстов программных секций объединяются секции данных, таблицы идентификаторов и внешних имен. Разрешаются межсекционные ссылки.

Процедура разрешения ссылок сводится к вычислению значений адресных констант процедур, функций и переменных с учетом перемещений секций относительно начала собираемого программного модуля. Если при этом обнаруживаются ссылки к внешним переменным, отсутствующим в списке объектных модулей, редактор связей организует их поиск в библиотеках, доступных в СП. Если же и в библиотеке необходимую составляющую найти не удается, формируется сообщение об ошибке.

Обычно редактор связей формирует простейший программный модуль, создаваемый как единое целое, т.е. предполагается, что он целиком поместится и будет загружен в ОП. В более сложных случаях редактор связей может создавать и другие модули: программные модули с оверлейной структурой, объектные модули библиотек и модули динамически подключаемых библиотек (о подключении библиотек мы поговорим чуть позже).

Программные модули с оверлейной структурой (структурой с перекрытиями) используются в том случае, когда необходимо создать программу, логическое (виртуальное) адресное пространство которой должно быть больше, чем свободное место ОП, или даже больше, чем весь объем ОП. Использование оверлейной структуры предполагает, что вся программа может быть разбита на части - сегменты. Каждая оверлейная программа имеет одну главную часть (main) и несколько сегментов, причем в памяти машины одновременно могут находиться только ее главная часть (всегда) и один или несколько не перекрывающихся сегментов (когда к ним происходит обращение). Остальные же сегменты в это время находятся во внешней памяти.

Большинство систем, поддерживающих оверлейные программы, требуют, чтобы они имели древовидную структуру. Например,

В большинстве систем, допускающих оверлейные структуры, используется следующее правило: если некоторый сегмент S находится в ОП, то все сегменты, расположенные на пути от корня к S также должны находиться в ОП, что упрощает организацию оверлея.

Сегменты одного уровня, могут вызываться только из сегментов вышестоящего уровня, но они не требуются одновременно, поэтому могут использовать одну и ту же область памяти. Чтобы ОС могла работать с оверлейными программами нужно уметь фиксировать и сообщать ей информацию об их структуре, например, так:

A ( B ( F/G, H ), C, D/E ( I, J, K ) ).

Зная такую информацию и длину каждого сегмента, редактор связей может определить относительный начальный адрес каждого сегмента, т.к. каждый сегмент начинается сразу после своего отца. Например:

Сегмент Начальный адрес Длина

A 8000 1000

B 9000 500

F/G 9500 200

H 9500 300

C 9000 700

D/E 9000 800

I 9800 100

J 9800 150

K 9800 180

Если передача управления вызывает загрузку некоторого сегмента, то он замещает в памяти сегмент, который находится на одном с ним уровне (и сегменты ему подчиненные). Таким образом, общий объем оперативной памяти, требуемой для исполнения программы, оказывается меньше.

Редактор связей не может знать, где реально в ОП компьютера будет располагаться программа в момент ее выполнения, поэтому он работает не с конкретными адресами ячеек ОЗУ, а с некоторыми относительными адресами. Такие адреса отсчитываются от условного адреса начала области памяти, занимаемой результирующей программой.

Чтобы программа могла быть исполнена, необходим модуль, преобразующий относительные адреса в реальные, абсолютные адреса непосредственно в момент запуска программы на выполнение. Этот процесс называется трансляцией адресов и выполняет его модуль, называемый загрузчиком.

В современных СП загрузчик не является составной частью СП, поскольку выполняемые им функции сильно зависят от архитектуры целевой вычислительной системы, в которой выполняется программа, он фактически входит в состав ОС.

Чтобы иметь возможность выполнять трансляцию адресов непосредственно в момент запуска программы на выполнение, необходимо в состав исполняемого файла включить соответствующую таблицу, содержащую перечень ссылок на адреса, которые необходимо подвергнуть трансляции. В момент запуска исполняемого файла ОС обрабатывает эту таблицу и преобразует относительные адреса в абсолютные. Функцию подготовки таблицы трансляции адресов берет на себя редактор связей.

Библиотеки. ППП.

Существенной частью систем программирования являются библиотеки.

В настоящее время можно выделить 3 типа библиотек:

1. Библиотеки функций (или подпрограмм).

2. Библиотеки классов.

3. Библиотеки компонент.

Библиотеки функций во многом определяют возможности системы программирования в целом. Чем больше выбор библиотечных функций СП предоставляет пользователю, тем лучшие позиции она имеет на рынке средств разработки программного обеспечения.

Различают библиотеки для языков программирования (например, функции ввода-вывода, работа со строками) и библиотеки для решения задач в конкретной проблемной области (например, функции, реализующие алгоритмы линейной алгебры).

Библиотеки функций представляют собой откомпилированные объектные модули.

Библиотеки классов также стали важной частью системы программирования, базирующейся на ООЯП. Недостатком библиотеки классов можно считать то, что все ее классы должны быть написаны на том же ЯП, на котором пишется программа, куда интегрируются библиотечные классы.

В библиотеке классов различают

• конкретные классы,

• абстрактные классы,

• шаблоны классов.

При использовании библиотеки классов возникает проблема "жирного" интерфейса, так как в базовом абстрактном классе хочется описать много функций-методов, предусмотренных для разных возможных ситуаций.

Библиотеки классов включаются в программу на этапе компиляции и компилируются со всей программой вместе.

Библиотеки компонент - это библиотека готовых откомпилированных программных модулей, предназначенных для использования в качестве составной части программы, и которыми можно манипулировать во время разработки программы.

Компоненты бывают локальные (находящиеся на той же ЭВМ, где создается ПП) и распределенные (расположенные на сервере и доступные по сети ЭВМ).

Примеры технологий, использующих библиотеки компонент:

• Технология CORBA (Common Object Request Broker Architecture) от международной группы OMG (в которую входят и Borland, и Microsoft, и многие другие) позволяет использовать программные компоненты, размещённые как локально, так и дистанционно. На данный момент существуют реализации этой технологии для большинства ОС. Использование CORBA-компонент не зависит от языка, на котором они были написаны.

• Технология COM (Common Object Model) от компании Microsoft под ОС Windows позволяет использовать локально размещённые компоненты, независимо от языка их реализации. Её развитие привело к распределённой архитектуре DCOM (Distributed COM), а затем к ActiveX.

• Технология Java Beans от Sun Microsystems позволяет использовать компоненты, написанные на языке Java. Так как реализация Java-машины существует почти для всех ОС, поэтому отсутствует жёсткая привязка к конкретной ОС.

Пакеты прикладных программ (ППП) — это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией. В зависимости от характера решаемых задач различают следующие разновидности ППП:

• пакеты для решения типовых инженерных, планово-экономических, общенаучных задач;

• пакеты системных программ;

• пакеты для обеспечения систем автоматизированного проектирования и систем автоматизации научных исследований;

• пакеты педагогических программных средств и другие.

Чтобы пользователь мог применить ППП для решения конкретной задачи, пакет должен обладать средствами настройки (иногда путём введения некоторых дополнений).

Характеристики

Список файлов семинаров