CN102117272A - 一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法及装置，所述方法包括以下步骤：创建多个满足互相抢占的任务；多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果；在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。本发明通过从嵌入式文件系统外部和内部不同角度对嵌入式文件系统进行稳定性测试，能够全面地验证嵌入式文件系统的稳定性，帮助开发人员快速定位问题，改进嵌入式文件系统的技术方案，并准确判断嵌入式文件系统工作的稳定性。

Description

一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法及装置

技术领域

本发明涉及嵌入式文件系统技术领域，特别是涉及一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法及装置。

背景技术

目前，嵌入式系统，如消费电子产品中，经常用到嵌入式文件系统。由于这些嵌入式系统对数据的存储都有较高的要求，这就要求嵌入式文件系统必须稳定、可靠的工作。因此，在嵌入式系统大规模应用之前，开发者必须对嵌入式文件系统进行稳定性验证。

但是，目前还没有很好的方法对嵌入式系统中的文件系统进行稳定性验证，特别是在使用环境比较复杂多变的嵌入式系统中，这对产品的质量形成了严峻的挑战。现有技术对嵌入式文件系统可靠性的验证方法，主要是针对嵌入式文件系统基本功能的测试验证，验证不全面，没有考虑嵌入式文件系统大多应用在多任务可抢占的环境中，也没有考虑外界存储访问对嵌入式文件系统的影响。因而嵌入式文件系统即使通过已有验证方法，能够得知嵌入式文件系统基本功能已经满足，也不能确认嵌入式文件系统是否存在潜在问题。特别在多任务环境、外界存储访问同时进行中，不能确保嵌入式文件系统工作稳定，文件数据保存完好，文件目录不会丢失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法及装置，用以解决现有技术现有技术对嵌入式文件系统验证不全面的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法，所述方法包括以下步骤：

创建多个满足互相抢占的任务；

多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果；

在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。

进一步，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务同时调用提供给所述嵌入式文件系统使用的物理驱动函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务同时对同一个已存在的文件进行访问，调用打开、读、写函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务同时对根目录的文件进行访问，调用打开、创建、删除，读、写函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，多个任务中的部分任务对根目录的文件进行访问的同时，剩余的任务对非根目录文件进行读、写操作。

进一步，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

调整各个任务对应的输入参数为不同目录的文件，多个任务同时打开、创建、删除各自目录文件，且多个任务对各目录文件进行文件读写操作，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

调整各个任务对应的输入参数为不同目录的文件，调整文件的大小，使文件空间至少大于一个簇，多个任务对各目录文件进行文件读、写、删除、定位、文件截断操作，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，增加几个任务调用提供给所述嵌入式文件系统使用的物理驱动函数，进行读、写、擦除操作，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，当正在文件系统操作时，突然软复位或者掉电，连续多次，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

进一步，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务对各目录文件进行文件读、写、创建、定位、截断操作；开始时，剩余空间为整个系统存储空间，然后多个任务同时进行创建、写文件操作，保证每个文件的写的长度大于截断的长度，直到文件存储空间写满为止；然后，自动删除全部文件；重复上述操作，并记录每一次测试完成的时间，通过对比每一轮相同测试过程的时间，来判断嵌入式文件系统的垃圾回收机制和磨损平衡机制工作是否正常。

另一方面，本发明还提供一种嵌入式文件系统稳定性的验证装置，所述系统包括：

任务创建单元，用于创建多个满足互相抢占的任务；

稳定性测试单元，用于多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果；

验证报告生成单元，用于在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。

本发明有益效果如下：

本发明通过从嵌入式文件系统外部和内部不同角度对嵌入式文件系统进行稳定性测试，能够全面地验证嵌入式文件系统的稳定性，帮助开发人员快速定位问题，改进嵌入式文件系统的技术方案，并准确判断嵌入式文件系统工作的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例1一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法的流程图；

图2是本发明实施例2一种嵌入式文件系统稳定性的验证装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术对嵌入式文件系统验证不全面的问题，本发明提供了一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例1涉及一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法，包括以下步骤：

步骤S101，创建多个满足互相抢占的任务。

创建多任务时，要保证各任务优先级不同，确保各任务在运行时能够互相抢占；而且，各任务执行等待时间不同，确保所有创建的任务都能够有足够的时间运行。能够互相抢占，是指当运行一个任务时，当存在优先级较高的任务时，优先运行高优先级的任务。

步骤S102，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果。

多个任务同时调用一个或者一组待测函数，包括以下情况：

1、多个任务同时调用嵌入式文件系统提供的同一个API(ApplicationProgramming Interface，应用程序编程接口)函数，输入参数相同。

2、多个任务同时调用嵌入式文件系统提供的同一个API函数，输入参数不同。

3、多个任务同时调用一组嵌入式文件系统提供的API函数，一组嵌入式文件系统提供的API函数是指与待测嵌入式文件系统的某一个功能相关的几个API函数。

在上述情况1、2、3中，多个任务运行一段时间后停止运行，通过嵌入式文件系统提供的工具查询文件列表、存储空间、文件内容是否正确，通过对文件内容增加校验的方式来判断文件内容是否正确，即：查询列举的文件列表与创建的文件列表是否一致，查询理论存储空间占用与实际存储空间占用是否一致，查询读出的数据与写入的数据是否一致。如果一致，则认为正确，即通过上述测试，嵌入式文件系统稳定；如果不一致，则认为嵌入式文件系统在上述测试过程中出现异常。然后，记录测试结果。

步骤S103，在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。循环次数根据嵌入式系统的使用环境、自身特点的不同而不同，通常，应该尽可能多的进行循环，以便保证测试结果更加准确。

在步骤S102中，通常需要进行以下测试：

步骤S1021，多个任务同时调用提供给嵌入式文件系统使用的物理驱动函数进行测试，测试完毕后，进行数据检查，判断数据存储是否正确，如果数据校验不正确，则产生了异常，则执行步骤S103，生成测试报告；如果正确，则进行步骤S1022。

这里提供给嵌入式文件系统物理驱动函数主要是指读、写和擦除数据函数。这里的测试是指，主要针对嵌入式文件系统物理驱动函数的读、写、擦除功能，多任务重入保护功能，在物理存储器(例如外接FLASH存储器)所支持的整个存储空间，采用多个任务同时进行读、写、擦除操作，进行长时间稳定性测试。测试时间根据具体的情况进行设置，通常应该保证尽可能长的时间。通过对写入的数据增加校验核，来判断读写数据是否正确。如果数据校验不正确，则产生了异常，则执行步骤S103记录测试结果，生成测试报告。

步骤S1022，主要测试嵌入式文件系统对文件描述符操作的稳定性。

这个测试主要针对文件描述符在嵌入式文件系统中的重要位置，在嵌入式文件系统应用中，最容易发生多任务调用的情况。因此主要采用多个任务同时对同一个已存在的文件进行访问，包括调用打开、读、写等嵌入式文件系统的几个基本API函数，通过调整输入参数，多个任务以不同的相对路径和绝对路径对同一文件进行访问，因此，同一文件产生多个文件描述符，进而来测试嵌入式文件系统对文件描述符的重入保护和操作的稳定性。通过对写入的数据增加校验核，测试一段时间后，停止所有任务运行，进行数据和文件列表检查，如果数据校验不正确或者文件列表不正确，则产生了异常，则执行步骤S103生成测试报告；否则，执行步骤S1023。

步骤S1023，主要测试嵌入式文件系统对根目录操作的稳定性。

这个测试中主要根据嵌入式文件系统内部的实现机理，在嵌入式文件系统中，如果对根目录操作不稳定，会导致整个文件目录错误。因而，采用多个任务同时对根目录的文件进行访问，包括调用打开、创建、删除，读、写等嵌入式文件系统的几个基本API函数。通过调整输入参数为根目录的文件，数个任务同时打开、创建、删除一个空目录，来使嵌入式文件系统频繁对根目录操作。另外，在多个任务中，随机选取几个任务对非根目录文件进行读、写操作。用于检测在对非根目录文件进行读、写操作时，是否对根目录进行打开、创建、删除，读、写操作有影响。测试一段时间后停止测试，进行数据和文件列表检查，如果数据校验不正确，或者文件列表不正确，则产生了异常，则执行步骤S103，生成测试报告；否则，执行步骤S1024。

步骤S1024，主要测试嵌入式文件系统对文件目录操作的稳定性。

这个测试中，主要通过调用打开、创建、删除等嵌入式文件系统的几个基本API函数，通过调整输入参数为不同目录(包括根目录)的文件，数个任务同时打开、创建、删除各自目录文件，数个任务对各目录文件进行文件读写操作，来使嵌入式文件系统频繁对文件目录操作。测试一段时间后停止测试，进行数据和文件列表检查，如果数据校验不正确，或者文件列表不正确，则产生了异常，则执行步骤S103，生成测试报告；否则，执行步骤S1025。

步骤S1025，主要测试嵌入式文件系统对文件数据区操作的稳定性。

这个测试中，主要通过调用打开、删除，读、写、文件定位、文件截断等嵌入式文件系统的几个基本API函数，通过调整输入参数为不同目录(包括根目录)的文件，调整文件的大小，使文件空间至少大于一个簇，多个任务对各目录文件进行文件读、写、删除、定位、文件截断操作，来使嵌入式文件系统频繁对文件数据区操作。测试一段时间后停止测试，进行数据、文件列表、存储空间检查，如果数据校验不正确，或者文件列表不正确，则产生了异常，则执行步骤S103，生成测试报告；否则，执行步骤S1026。

步骤S1026，主要测试在外界与嵌入式文件系统相关函数干扰情况下，嵌入式文件系统对文件数据操作的稳定性。

在步骤S1025的基础上，另外增加几个任务调用提供给嵌入式文件系统使用的物理驱动函数(例如：读、写、擦除函数)，来测试嵌入式文件系统在这种干扰下的稳定性。注意：调整任务的优先级和延时时间，来保证所有的任务都能够运行、并且能够互相抢占。测试一段时间后停止测试，进行数据、文件列表、存储空间检查，如果数据校验不正确，或者文件列表不正确，则产生了异常，则执行步骤S103，生成测试报告；否则，执行步骤S1026。

步骤S1027，主要是对嵌入式文件系统垃圾回收机制和磨损平衡机制的测试。

这个测试中，多个任务对各目录文件进行文件读、写、创建、定位、截断操作。开始测试的时候，剩余空间为整个系统存储空间，然后多个任务同时创建、写文件等操作，保证每个文件的写的长度大于截断的长度，直到文件存储空间写满为止，然后自动删除全部文件，再继续前面的操作，并记录每一次测试完成的时间。测试一段时间后停止测试，通过对比每一轮相同测试过程的测试完成的时间，来确认嵌入式文件系统的垃圾回收机制和磨损平衡机制工作是否正常。如果测试完成的时间差在误差范围内，则认为嵌入式文件系统的垃圾回收机制和磨损平衡机制工作正常；否则，认为嵌入式文件系统的垃圾回收机制和磨损平衡机制工作不正常。然后，通过对数据、文件列表、存储空间检查，来确认整个文件操作过程是否产生了异常，如果有异常，则执行步骤S103，生成测试报告；否则，执行步骤S1028

步骤S1028，主要测试在突然掉、断电的情况下，嵌入式文件系统工作的稳定性。

这个测试在步骤S1026的测试基础上进行测试，待系统正在嵌入式文件系统操作的时候，突然进行软复位(重启)或者断电操作，连续多次，然后，分析文件目录和文件数据是否正确，存储空间是否正常，如果有异常，则执行步骤S103，生成测试报告。

上述步骤只是本发明的一个较佳验证实例，在实际应用中，可以根据应用的实际情况进行选择必要的测试步骤，而不必全部进行上述步骤。一般情况下，步骤S1021，S1025，S1027通常是必须执行的测试步骤，而步骤S1022，S1023，S1024，S1026，S1028是可选步骤。另外，在测过程中，也可以根据实际情况，调整以上测试步骤的执行顺序，而不是必需按照上述步骤顺序进行测试。

本发明提供的嵌入式文件系统验证方法，针对嵌入式文件系统的特点，模拟嵌入式文件系统多任务并发的应用环境，通过调整嵌入式文件系统API函数的输入参数，分别对嵌入式文件系统的API函数、对嵌入式文件系统的物理驱动函数、对嵌入式文件系统的文件描述符操作、对嵌入式文件系统的根目录、文件目录、数据区操作进行测试，对在外界与嵌入式文件系统相关函数存储访问干扰情况下进行嵌入式文件系统测试，同时也可以用此法对嵌入式文件系统垃圾回收机制和磨损机制进行测试。利用本发明，通过从嵌入式文件系统外部和内部不同角度对嵌入式文件系统进行稳定性测试，能够帮助开发人员快速定位问题，改进嵌入式文件系统方案，并准确判断嵌入式文件系统工作的稳定性。

如图2所示，本发明实施例2涉及一种嵌入式文件系统稳定性的验证装置，包括：

任务创建单元201，用于创建多个满足互相抢占的任务。创建多任务时，要保证各任务优先级不同，确保各任务在运行时能够互相抢占；而且，各任务执行等待时间不同，确保所有创建的任务都能够有足够的时间运行。

稳定性测试单元202，用于多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果。

多个任务同时调用一个或者一组待测函数，包括以下情况：

1、多个任务同时调用嵌入式文件系统提供的同一个API(ApplicationProgramming Interface，应用程序编程接口)函数，输入参数相同。

2、多个任务同时调用嵌入式文件系统提供的同一个API函数，输入参数不同。

3、多个任务同时调用一组嵌入式文件系统提供的API函数，一组嵌入式文件系统提供的API函数是指与待测嵌入式文件系统的某一个功能相关的几个API函数。

在上述情况1、2、3中，多个任务运行一段时间后停止运行，通过嵌入式文件系统提供的工具查询文件列表、存储空间、文件内容是否正确，通过对文件内容增加校验的方式来判断文件内容是否正确，即：查询列举的文件列表与创建的文件列表是否一致，查询理论存储空间占用与实际存储空间占用是否一致，查询读出的数据与写入的数据是否一致。如果一致，则认为正确，即通过上述测试，嵌入式文件系统稳定；如果不一致，则认为嵌入式文件系统在上述测试过程中出现异常。然后，记录测试结果。

验证报告生成单元203，用于在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。循环次数根据嵌入式系统的使用环境、自身特点的不同而不同，通常，应该尽可能多的进行循环，以便保证测试结果更加准确。

其中，稳定性测试单元202对嵌入式文件系统进行测试的过程，与实施例1步骤S1021～S1028进行嵌入式文件系统稳定性测试的步骤相同，因此，本实施例不再详细叙述。

由上述实施例可以看出，本发明通过从嵌入式文件系统外部和内部不同角度对嵌入式文件系统进行稳定性测试，能够全面地验证嵌入式文件系统的稳定性，帮助开发人员快速定位问题，改进嵌入式文件系统的技术方案，并准确判断嵌入式文件系统工作的稳定性。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

创建多个满足互相抢占的任务；

多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果；

在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。

2.如权利要求1所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务同时调用提供给所述嵌入式文件系统使用的物理驱动函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

3.如权利要求1所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务同时对同一个已存在的文件进行访问，调用打开、读、写函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

4.如权利要求1所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务同时对根目录的文件进行访问，调用打开、创建、删除，读、写函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

5.如权利要求4所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务中的部分任务对根目录的文件进行访问的同时，剩余的任务对非根目录文件进行读、写操作。

6.如权利要求1所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

调整各个任务对应的输入参数为不同目录的文件，多个任务同时打开、创建、删除各自目录文件，且多个任务对各目录文件进行文件读写操作，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

7.如权利要求1所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

调整各个任务对应的输入参数为不同目录的文件，调整文件的大小，使文件空间至少大于一个簇，多个任务对各目录文件进行文件读、写、删除、定位、文件截断操作，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

8.如权利要求7所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，增加几个任务调用提供给所述嵌入式文件系统使用的物理驱动函数，进行读、写、擦除操作，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

9.如权利要求8所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，当正在文件系统操作时，突然软复位或者掉电，连续多次，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试。

10.如权利要求1所述的嵌入式文件系统稳定性的验证方法，其特征在于，多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对嵌入式文件系统进行稳定性测试，具体为：

多个任务对各目录文件进行文件读、写、创建、定位、截断操作；开始时，剩余空间为整个系统存储空间，然后多个任务同时进行创建、写文件操作，保证每个文件的写的长度大于截断的长度，直到文件存储空间写满为止；然后，自动删除全部文件；重复上述操作，并记录每一次测试完成的时间，通过对比每一轮相同测试过程的时间，来判断嵌入式文件系统的垃圾回收机制和磨损平衡机制工作是否正常。

11.一种嵌入式文件系统稳定性的验证装置，其特征在于，所述系统包括：

任务创建单元，用于创建多个满足互相抢占的任务；

稳定性测试单元，用于多个任务同时调用一个或者一组待测函数，对所述嵌入式文件系统进行稳定性测试，查询文件列表、文件内容、存储空间是否正确，记录测试结果；

验证报告生成单元，用于在至少循环上述步骤一次后，生成验证报告。

Images