你如何测试你的中断处理模块？

Question

我有一个中断处理模块，它控制嵌入式处理器上的中断控制器硬件。 现在我想为其添加更多测试。 目前，测试仅通过在 ISR 中发出两个软件中断（一个具有低优先级，一个具有高优先级）来测试中断嵌套是否有效。 我如何进一步测试这个模块？

Answer 1

我建议你也尝试创造其他刺激。

通常，硬件中断也可以由软件（自动测试）或调试器通过设置标志来触发。 或者通过 I/O 作为中断。 或者定时器中断。 或者，您可以在单步执行时通过调试器在中断控制器中设置中断位。

您可以对不应该发生的事情添加一些运行时检查。 有时我选择设置输出引脚以进行外部监视（如果您有示波器或逻辑分析仪，那就太好了......）

low_prio_isr(void)
{
    LOW_PRIO_ISR=1;
    if (1 == HIGH_PRIO_ISR)
    { this may never happen. dummy statement to allow breakpoint in debugger }

}

high_prio_isr(void)
{
    HIGH_PRIO_ISR=1
} 

软件中断的缺点是时刻是固定的； 总是相同的指令。 我相信您希望看到它总是有效的证据； 无死锁。

对于中断服务例程，我发现代码审查非常有价值。 最后你只能测试你想象的情况，并且在某些时候测试的工作量会非常高。 ISR 是出了名的难以调试。

我认为提供以下测试很有用：
- isr 不会因较低优先级中断而中断
- isr 不会因相同优先级中断而被中断
- isr 因更高优先级中断而被中断
- 堆栈限制内的最大嵌套计数。

你的一些测试可能会作为工具保留在代码中（这样你就可以监控例如最大嵌套级别。

哦，还有一件事：我通常设法使 ISR 如此短，以至于我可以避免嵌套......如果这将为您带来额外的简单性和更高的性能

。
当然，ISR也需要在系统的硬件上进行测试。 除了一点一点、一步一步的方法之外，您可能还想证明：
- 最大中断负载下系统的稳定性（最好是预测最大负载的几倍；如果您的 115kbps 串行驱动程序也可以处理 2MBps，那就没问题了！）
- 启用/禁用ISR的正确时刻，特别是当系统也进入睡眠模式时
- 中断数量。 如果添加机械开关、机械旋转（在达到稳定状态之前数百次断开/接触时刻），可能会令人惊讶

Answer 2

我建议进行真实的硬件测试。 中断处理本质上是随机且不可预测的。

使用信号发生器并将方波馈入适当的中断引脚。 使用多个生成器（或一个具有多个输出的生成器）来测试多个 IRQ 线并验证优先级处理。

尝试调高频率并降低频率。 关闭信号发生器（改变它们之间的速率），看看会发生什么。 有大量的诊断代码来验证中断控制器在各种状态下的状态。

替代方案：如果您的平台具有可以触发中断的计时器，您可以使用它们而不是外部硬件。

Answer 3

我不是嵌入式开发人员，所以我不知道这是否可行，但是如何将处理中断的代码与回调注册机制解耦呢？ 这将允许您编写模拟器代码来触发中断事件，就像您喜欢的那样......

Answer 4

对于这样的东西，我强烈推荐诸如 SPIN 模型检查器之类的东西。 您最终测试的是算法，而不是代码，但测试是详尽的。 回到过去，我在 gdb< 中发现了一个错误/code>使用这种技术。