DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722051

摘要：在現(xiàn)代社會(huì)中計(jì)算機(jī)在多個(gè)領(lǐng)域中都具有極為廣泛的應(yīng)用，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，計(jì)算機(jī)軟件在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用，只有進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)調(diào)試技術(shù)的研究才能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)軟件的作用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的全面提升，基于此種情況，在本文當(dāng)中筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了必要的分析與研究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；軟件開(kāi)發(fā)；調(diào)試

在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中計(jì)算機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，從而有效的實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)力水平的全面提升。計(jì)算機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用必須要建立在必要的計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)之上才能實(shí)現(xiàn)。在最近幾年當(dāng)中隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的帶來(lái)，計(jì)算機(jī)軟件在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中都具有極為廣泛的應(yīng)用，這也對(duì)現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)軟件提出了新的要求，只有進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)與利用才能滿足人們對(duì)于計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用的需求。在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中開(kāi)發(fā)與測(cè)試是計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與利用的關(guān)鍵所在，從這兩方面入手是提升計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的關(guān)鍵所在。基于此種情況，在本文當(dāng)中筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)與調(diào)試技術(shù)進(jìn)行了必要的分析與研究。

一、計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)

（一）計(jì)算機(jī)軟件的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含了硬件與軟件兩個(gè)不同的組成部分，二者都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全面應(yīng)用的關(guān)鍵所在，計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的物理?xiàng)l件，而計(jì)算機(jī)軟件則是計(jì)算機(jī)能夠在多個(gè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的虛擬環(huán)境，只有針對(duì)不同的應(yīng)用需求開(kāi)發(fā)出對(duì)應(yīng)的軟件才能滿足計(jì)算機(jī)軟件在實(shí)際中的應(yīng)用需求。在探索計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)之前首先必須要對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的特點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的分析，具體來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)軟件的特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）計(jì)算機(jī)軟件能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際效率，例如，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了人力資源的有效節(jié)約，提升了生產(chǎn)效率；（2）計(jì)算機(jī)軟件的組成較為復(fù)雜，開(kāi)發(fā)過(guò)程相對(duì)較為艱難。計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)必須要滿足特定的需求，即針對(duì)具體工作需要進(jìn)行軟件需求，并需要符合不同產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中必須要根據(jù)實(shí)際條件，采用多種技術(shù)，因此，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程存在著較大的難度；（3）軟件開(kāi)發(fā)必須要設(shè)置軟件保護(hù)機(jī)制。計(jì)算機(jī)軟件也屬于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的范疇當(dāng)中，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜，計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)就顯得尤為必要了，基于此種情況，在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須要設(shè)置對(duì)應(yīng)的保護(hù)機(jī)制避免計(jì)算機(jī)軟件成果被他人竊取。

（二）計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的常用方法

根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)方法之間的差異，可以將計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)方法分為：生命周期法、原型化法以及自動(dòng)形式法三種不同的方法。

第一，生命周期法。從時(shí)間角度出發(fā)，軟件生命周期法對(duì)軟件定義、開(kāi)發(fā)、維護(hù)等問(wèn)題拆分成若干個(gè)階段，每一個(gè)階段的開(kāi)始和結(jié)束都有自己嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。軟件生命周期通常有6個(gè)時(shí)期，即6個(gè)階段。通常來(lái)說(shuō)，這個(gè)生命周期是六個(gè)月左右。

第二，原型化方法。傳統(tǒng)的生命周期方法要進(jìn)行嚴(yán)格定義以及預(yù)說(shuō)明，并要求用戶與軟件開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)剛開(kāi)始的時(shí)候就要對(duì)系統(tǒng)整體功能及信息需求有全面、準(zhǔn)確、深刻的認(rèn)定。如果用戶給出的軟件目標(biāo)沒(méi)有詳盡描述輸入處理以及輸出需求，或者軟件開(kāi)發(fā)者不能確定系統(tǒng)適用性、算法效果以及未來(lái)使用的人機(jī)界面形態(tài)。 這時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可以采用原型化方法，通過(guò)原型化系統(tǒng)的研究階段，確定軟件自身的要求。 與此同時(shí)，充分利用先前所得到的概念進(jìn)行系統(tǒng)基礎(chǔ)建模、原始系統(tǒng)建造以及開(kāi)發(fā)人員的評(píng)審，從而達(dá)到修改階段以至于最后完工。

第三，自動(dòng)形式法。自動(dòng)形式法軟件開(kāi)發(fā)方法借鑒了第四代軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)中的開(kāi)發(fā)工具，屬于一種自動(dòng)化軟件開(kāi)發(fā)方法。這種開(kāi)發(fā)方法在軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)者只需要說(shuō)明擬開(kāi)發(fā)的軟件所需要具備的基本功能，這種方法就可以自動(dòng)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，在完成軟件開(kāi)發(fā)之后，開(kāi)發(fā)人員只需要對(duì)所開(kāi)發(fā)的軟件進(jìn)行必要的驗(yàn)證就可以完成了。

二、計(jì)算機(jī)軟件調(diào)試

計(jì)算機(jī)軟件調(diào)試也是計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié)，在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中可能會(huì)存在著一定的漏洞，從而對(duì)計(jì)算機(jī)軟件在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用造成較大的影響，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用過(guò)程中會(huì)進(jìn)一步造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，在將所開(kāi)發(fā)的軟件投入實(shí)際應(yīng)用之前必須要對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試。在下文當(dāng)中筆者將對(duì)現(xiàn)階段軟件調(diào)試中較為常用的三種調(diào)試技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

（一）黑盒調(diào)試

由于計(jì)算機(jī)軟件自身固有的復(fù)雜性，軟件調(diào)試工作一直以來(lái)都需要耗費(fèi)大量的人力物力，同時(shí)也是軟件開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容。軟件調(diào)試從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)屬于一種逆向思維的過(guò)程，即開(kāi)發(fā)調(diào)試人員需要從軟件的實(shí)際使用情況所反映出來(lái)的信息入手對(duì)軟件可能存在的故障進(jìn)行分析。在許多情況下，這種逆向的思維往往并不存在一定的必然性，因此，許多時(shí)候需要依賴于調(diào)試人員的經(jīng)驗(yàn)甚至是直覺(jué)。軟件測(cè)試可以分為白盒測(cè)試與黑盒測(cè)試，所謂白盒測(cè)試是指測(cè)試人員對(duì)于軟件架構(gòu)與組成具有充分了解前提下所進(jìn)行的測(cè)試，黑盒測(cè)試則完全相反，即在測(cè)試人員并不了解軟件內(nèi)容的前提之下所進(jìn)行的測(cè)試。但是在實(shí)際測(cè)試當(dāng)中黑盒測(cè)試占據(jù)了大部分，這主要是由于軟件后期的維護(hù)人員往往并沒(méi)有參與到軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于軟件的構(gòu)成并不是非常的了解。其次，在實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于進(jìn)度要求可能并沒(méi)有及時(shí)保留相關(guān)的文本信息，從而導(dǎo)致實(shí)際調(diào)試過(guò)程中無(wú)法有效查詢相關(guān)的文本信息。黑盒測(cè)試存在著較大的難度，由于測(cè)試人員對(duì)于軟件的了解程度明顯不足，調(diào)試往往無(wú)從下手，主要依賴于調(diào)試人員從表面問(wèn)題到有關(guān)代碼之間的反推能力。其次，反向定位技術(shù)也是解決黑盒測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)。

（二）軟件故障定位技術(shù)

在計(jì)算機(jī)軟件調(diào)試當(dāng)中，軟件故障定位技術(shù)是一種極為常見(jiàn)的技術(shù)，在黑盒調(diào)試當(dāng)中工業(yè)具有極為廣泛的應(yīng)用，在最近幾年當(dāng)中隨著計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用范圍的不斷拓展，軟件調(diào)試的任務(wù)量也不斷提升，故障定位技術(shù)也逐漸發(fā)展起來(lái)。軟件故障定位技術(shù)可以分為靜態(tài)分析技術(shù)以及調(diào)試的故障分析技術(shù)兩種不同的類型，所謂靜態(tài)分析技術(shù)是指計(jì)算機(jī)軟件在非工作狀態(tài)下所進(jìn)行的軟件測(cè)試技術(shù)，靜態(tài)故障定位技術(shù)主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的語(yǔ)句、符號(hào)、形式以及指針等進(jìn)行檢測(cè)而得出故障的技術(shù)，這種技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用能夠有效檢測(cè)出許多漏洞，但是也存在著一定的局限性，即對(duì)于軟件運(yùn)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題無(wú)法有效的檢測(cè)出來(lái)。基于調(diào)試的故障分析技術(shù)即需要在軟件運(yùn)行的條件之下實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的定位，在現(xiàn)階段的軟件調(diào)試當(dāng)中大都采用這種技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效識(shí)別出計(jì)算機(jī)軟件可能存在的問(wèn)題，從而避免軟件漏洞的存在。

（三）巨型機(jī)調(diào)試技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)軟件在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用范圍的不斷拓展，許多計(jì)算機(jī)軟件被應(yīng)用到巨型機(jī)當(dāng)中，巨型機(jī)中所運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件一般都相對(duì)較為復(fù)雜。因此，其測(cè)試也相對(duì)較為復(fù)雜?；诖朔N情況。從體系結(jié)構(gòu)角度看，巨型機(jī)為提高主頻，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)都非常復(fù)雜，往往很難對(duì)調(diào)試工具的實(shí)現(xiàn)增加特殊支持（如比較寄存器等）；為使系統(tǒng)具有極高的速度潛力，巨型機(jī)普遍采用了多處理機(jī)、多功能部件、全流水、向量處理等技術(shù)，并行計(jì)算給軟件程序的運(yùn)行帶來(lái)了很大的不確定性.這些都是研制巨型機(jī)軟件調(diào)試工具的難點(diǎn)。由于匯編語(yǔ)言能充分體現(xiàn)巨型機(jī)結(jié)構(gòu)特色，為了更好地發(fā)揮機(jī)器效率，巨型機(jī)軟件的很多主要模塊仍采用匯編語(yǔ)言編程，高效靈活地支持匯編級(jí)調(diào)試成為巨型機(jī)調(diào)試工具的主要需求之一。

三、結(jié)語(yǔ)

為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件在實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)一步拓展，分別從計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與調(diào)試兩個(gè)方面對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行了必要的分析與研究。當(dāng)前階段計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)必須要嚴(yán)格按照既定程序，并將上面的技術(shù)積極主動(dòng)的應(yīng)用于實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程，進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫莉.水泥生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備故障診斷系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)與仿真調(diào)試[J].水泥，2017，（05）：5456.

[2]王曉蔚，習(xí)新魁，胡文平，楊立波，梁賓，李均強(qiáng).基于D5000系統(tǒng)的變電站綜自調(diào)試試驗(yàn)系統(tǒng)方案與問(wèn)題分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（23）：190196.

[3]盛建忠，王勝，張慶文.GDB RSP協(xié)議與USB通信在嵌入式調(diào)試系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子與封裝，2013，13（03）：4348.

[4]黃亞齊，劉樹(shù)彬，封常青，安琪.基于LabWindows/CVI的空間暗物質(zhì)粒子探測(cè)預(yù)研系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取軟件設(shè)計(jì)[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2012，32（04）：407411.

[5]柴承文，陳元旭，王儀明.基于GTDesigner的氣動(dòng)包裝機(jī)械手的設(shè)計(jì)與研究[J].中國(guó)印刷與包裝研究，2010，2（S1）：300303.

[6]LabVIEW單元測(cè)試工具包和LabVIEW桌面執(zhí)行追蹤工具包可幫助開(kāi)發(fā)人員有效調(diào)試、驗(yàn)證軟件[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)，2009，28（03）：79.

[7]曾潔，賈世杰，陳少華.基于串口通信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)工控微處理器的代碼下載與調(diào)試[J].化工自動(dòng)化及儀表，2009，36（01）：8688.

作者簡(jiǎn)介：黃正寶，男，漢族，河南信陽(yáng)人，蘇州大學(xué)碩士，無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：軟件技術(shù)。