虛擬測試環境

虛擬測試環境是指利用軟體仿真技術，逼真地模擬被測軟體運行的物理環境，在其上通過動態執行被測軟體進行的軟體確認與驗證活動。

基本介紹

• 中文名：虛擬測試環境
• 外文名：Virtual test environment
• 基礎：軟體仿真技術
• 對比：半物理測試環境
• 框架軟體：VTest
• 搭建步驟：5步

定義

虛擬測試環境是指利用軟體仿真技術，逼真地模擬被測軟體運行的物理環境，在其上通過動態執行被測軟體進行的軟體確認與驗證活動。理想情況下，原來運行於真實環境上的嵌入式軟體，可以不加修改直接在虛擬環境上運行，並且其運行的動態特性與在真實環境上一致。虛擬測試環境所固有的高可用、高可控、確定性、易於複製使用等特性，為進行軟體測試提供了理想的測試環境。虛擬測試環境不能完全替代硬體測試環境，卻是對硬體環境的有效補充。虛擬測試環境與傳統的半物理測試環境的結構非常類似。傳統的半物理測試環境是由目標機和仿真主機構成，目標機上運行被測軟體，仿真主機上運行被測軟體控制的對象仿真軟體，例如針對衛星姿控軟體的衛星姿態和軌道動力學、敏感器和執行結構仿真等，以及為方便軟體測試所需的用例驅動、調試、測試信息獲取等測試軟體。在虛擬測試環境中利用虛擬目標機代替了真實目標機，並且由於虛擬目標機和仿真軟體以及測試軟體都是在主機上運行的軟體，因此，一台安裝了虛擬測試環境軟體的普通PC機就構成了強大的軟體測試環境，可以有效解決嵌入式軟體測試受限於硬體測試環境可用性的問題。

虛擬測試技術分類

根據虛擬檢測技術被研究對象的性質與特點，它可分為三大類型。

1）針對虛擬儀器的虛擬檢測技術，主要模擬仿真實際的測量儀器，將儀器的工作能力用軟體編程實現出來。 在這種情況下，虛擬儀器使用與實際測量過程相同的硬體系統，通過不同的軟體編程，實現功能多種多樣的測量儀器系統。而軟體系統則是虛擬儀器的核心，軟體定義各種類型的儀器。由於虛擬儀器的具體功能都是通過軟體編程控制或定義的，一是用戶完全可以根據需要來定製儀器；二是使用相同的硬體就可以得到多種測量儀器。像目前使用較多的LabVIEW，它可以方便的編寫儀器的測量程式，建立數據採集系統。虛擬儀器系統都採用可視化的圖形程式語言平台，提供豐富、功能強大的數據處理軟體包。所以虛擬儀器具有經濟、編程簡單迅速、使用方便的特點。使用虛擬儀器系統來進行原理研究、設計、測試並執行儀器系統，可大大縮短開發時間，有效提高生產效率。

2）針對坐標測量機檢測的虛擬檢測技術，主要模擬真實測量機的檢測過程，在計算機上實現坐標測量機的功能。 這時，它與數控加工工具機的仿真過程類似，不僅可以模擬測量機的工作過程，而且可以生成測量程式，並對測量程式進行檢驗，碰撞干涉檢驗。在這個系統中，用戶就可以根據自己的要求，選擇或建造所需的坐標測量機系統和運行環境，輸入被測零件的測量要求，經過反覆的仿真運行、不確定度分析和計算，最後預測出被測零件的被測要素的測量方法不確定度。另外來說，在各個被測要素的測量方法不確定度都滿足要求的情況下，還將給出對應的坐標測量機的結構類型和測量能力、路徑規劃、採樣策略、各被測要素的平定算法以及完整的 DMIS(DimensionalMeasuringInterfaceSpecification)測量程式。該虛擬檢測技術可以完全仿真實際的測量機，可用在培訓、測量控制程式檢驗等方面，因此它具有較好的發展前景和使用意義。目前各類型的測量機培訓學校，已配備了一定的虛擬測量軟體，與其具體的坐標測量機相對應。

3）針對虛擬加工的虛擬檢測技術，主要檢測虛擬加工產生的虛擬工件，獲得虛擬工件的各類型的誤差數據，進而改善加工過程。 該類虛擬檢測技術是在虛擬加工技術發展比較完善之後而提出的，它利用虛擬加工系統的加工模型，進行加工工件的幾何量測量。由於它要與前期的虛擬加工仿真系統緊密結合，靠虛擬加工系統提供檢測模型，因此必須協調好它與虛擬加工系統的通訊接口，這樣才能繼續開發。虛擬工件經過虛擬製造系統的加工後，便包含了加工誤差信息，通過虛擬檢測系統，就能及時提出這些誤差信息，從而為實際生產提供一些有意義的參考數據。該類型的虛擬檢測系統實質上是對虛擬製造系統的深入研究與擴展，它也是虛擬製造系統的一個子系統。當前國內外在此系統方面的研究還處於起步階段，有待於進一步深入研究與套用。

通用虛擬測試環境框架軟體

VTest的基本構架中，運行時核心（kernel）控制整個虛擬測試環境的運行，包括調度各種仿真模型運行、時鐘或中斷等離散事件控制等。VTest中定義了標準的接口，各種仿真模型，包括CPU模擬器、虛擬晶片（IO晶片仿真）、其他仿真模型等都是通過這一接口接受運行時核心的調度，完成模型間的數據交換。各種仿真模型在運行時核心的統一調度下構成虛擬目標系統。被測試的目標軟體，不需要任何修改就可以在虛擬目標系統中運行。

搭建

1、 下載虛擬機軟體Oracle VM VirtualBox，虛擬光碟機軟體Alcohol 52%，ISO鏡像提取工具UltraISO；

2、 將以上軟體安裝至系統中，先後順序無限制，以上軟體可以至軟體下載站“下載吧”進行下載；

3、 找一個帶引導功能的母盤，放入光碟機，提取ISO檔案，這時需要用到UltraISO軟體，雙擊打開UltraISO軟體：選擇“工具”選單，選擇“製作光碟映像檔案”；彈出的界面中，驅動器就是我們的光碟機，裡面放盤子了，我們來把這個盤裡的內容做成ISO鏡像檔案，輸出格式選擇“標準ISO”，路徑我們可以自己選擇，完成之後點製作，稍等片刻；最後就完成了鏡像的準備工作，接下來準備虛擬光碟機；

4、 打開虛擬光碟機軟體Alcohol 52%，點軟體左側“虛擬驅動器”，將虛擬驅動器數目改成1，其他選項可以不用設定，直接確定；這時，我們看到軟體界面下方出現虛擬驅動器了；打開桌面“計算機”也可以看到多了一個虛擬驅動器出來了；下面載入前面製作好的ISO檔案，使虛擬光碟機能用起來，返回軟體界面，在軟體右下方方框內，選中我們剛剛創建的虛擬驅動器，右鍵“載入鏡像”，把我們剛才提出出來的鏡像載入進去；

5、打開虛擬機軟體

我們新建一個虛擬機，直接點新建；進入新建嚮導，直接下一步；名字隨便起，作業系統可以供選擇的很多，這裡選擇windows，版本可以是win7或其他的，這裡為說明方便，選xp，選完以後下一步，要我們設定虛擬機記憶體，我們這裡設定成512MB，設定太大占用的系統資源多，影響性能；選好之後設定虛擬硬碟，直接默認就行了，不需要改；下一步以後出現如圖所示界面，不要改，默認再下一步；一直默認下一步；直到設定虛擬機存放路徑和虛擬硬碟大小的設定，根據實際情況大家可以修改，虛擬硬碟大小可以填數據或者拉動滑塊調節大小，設定完成點下一步；最後創建完成。