嵌入式軟件可靠性測(cè)試平臺(tái)仿真器分系統(tǒng)研究_劉東艷

1、 收稿日期 : 1999-04-30第一作者 女 25歲 博士生 100083 北京 嵌入式軟件可靠性測(cè)試平臺(tái)仿真器分系統(tǒng)研究1劉東艷 申功勛(北京航空航天大學(xué) 宇航學(xué)院 摘 要 研究了嵌入式軟件可靠性測(cè)試平臺(tái)中仿真器分系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)問題 . 首先介紹了軟件可靠性仿真測(cè)試平臺(tái)的功能及組成框架 , 然后以通用性和可擴(kuò)展性為前 提 , 對(duì)實(shí)現(xiàn)仿真器分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討 , 著重對(duì)任務(wù)調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了 深入研究 , 提出了一種新的圖型任務(wù)鏈的調(diào)度方法 . 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 , 仿真器分系統(tǒng)的 這些實(shí)現(xiàn)方法具有較高的可靠性 、 易擴(kuò)展性和實(shí)用性 .關(guān)鍵詞 仿真 ; 軟件 ; 可靠性 ; 調(diào)度策略 ;

2、 圖型任務(wù)鏈 分類號(hào) TP 311; TP 391. 1 隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展和軟件比重的增大 , 軟件可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可靠性的影響越來越 大 . Bell 實(shí)驗(yàn)室曾對(duì)一個(gè) AT &T 運(yùn)行支持系統(tǒng)作統(tǒng)計(jì) , 發(fā)現(xiàn) 80%的失效與軟件 有關(guān) 1, 尤其對(duì)于 航空類系統(tǒng)軟件來說 , 軟件故障是導(dǎo)致系統(tǒng)失敗 的主要原因之一 . 如何構(gòu)造具有通用性 , 可擴(kuò)展性 的軟件可靠性測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng) , 以及對(duì)其中一些重 要功能的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究是非常有意義的 .采用模擬被測(cè)目標(biāo)軟件實(shí)際運(yùn)行環(huán)境對(duì)軟件 進(jìn)行測(cè)試是目前國(guó)內(nèi)外一致認(rèn)為比較理想的軟件 測(cè)試方法之一 . 合理設(shè)計(jì)目標(biāo)軟件可靠性的運(yùn)行 環(huán)境

3、, 較為真實(shí)地模擬出被測(cè)軟件的真實(shí)運(yùn)行環(huán) 境 , 不但可以檢測(cè)到目標(biāo)軟件的運(yùn)行過程中存在 的故障 , 而且也可以保證測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性和置 信度 .針對(duì)被測(cè)目標(biāo)軟件實(shí)時(shí)性和嵌入式的特征 , 本著通用性 、 易于擴(kuò)展和開放性的設(shè)計(jì)思想 , 考慮 到單機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)沒有足夠的靈活性 、 可靠性和可 適應(yīng)性的特點(diǎn) , 以及在處理速度等方面的局限性 , 因此 , 采用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) , 組成仿真測(cè)試 平臺(tái) , 實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)目標(biāo)軟件的實(shí)時(shí)自動(dòng)化測(cè)試 .本文在介紹測(cè)試平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 , 重 點(diǎn)對(duì)其中的仿真器分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中所涉及到的 關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究 .1 仿真測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能整個(gè)仿真測(cè)試

4、平臺(tái)由主控機(jī)分系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱主 控機(jī) 、 仿真器分系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱仿真器 和激勵(lì)器分系 統(tǒng) (簡(jiǎn)稱激勵(lì)器 3個(gè)分系統(tǒng)組成 , 各分系統(tǒng)與目標(biāo)軟件的交聯(lián)關(guān)系如圖 1所示 .網(wǎng)絡(luò)圖 1仿真測(cè)試平臺(tái)各分系統(tǒng)的交聯(lián)關(guān)系圖1553B 總線被測(cè)目 標(biāo)軟件仿真器 分系統(tǒng)激勵(lì)器分系統(tǒng)主控機(jī)分系統(tǒng)在圖 1中 , 主控機(jī)是測(cè)試平臺(tái)的控制中心 , 它 負(fù)責(zé)生成原始測(cè)試數(shù)據(jù) , 向仿真器 、 激勵(lì)器分發(fā)測(cè) 試用例 , 協(xié)調(diào)兩個(gè)分系統(tǒng)的工作 , 并根據(jù)測(cè)試狀況 控制仿真器和激勵(lì)器的工作模式 . 仿真器和激勵(lì) 器將主控機(jī)傳送過來的測(cè)試用例數(shù)據(jù) , 生成真正 的目標(biāo)軟件可以接收的測(cè)試用例數(shù)據(jù)傳送給目標(biāo) 系統(tǒng) , 同時(shí) , 仿真器

5、和激勵(lì)器負(fù)責(zé)將自身工作狀態(tài) 信息和從目標(biāo)系統(tǒng)得到的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)通過底層 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)地傳送回主控機(jī) .在上述各分系統(tǒng)中 , 主控機(jī)與目標(biāo)軟件是通 過仿真器形成實(shí)時(shí)閉環(huán)的 . 仿真器通過測(cè)試用例 , 實(shí)時(shí)給出目標(biāo)軟件閉環(huán)運(yùn)行所需要的交聯(lián)子系統(tǒng) 發(fā)出的命令和數(shù)據(jù) , 使得目標(biāo)軟件能夠在較為真 實(shí)的仿真任務(wù)剖面和交聯(lián)環(huán)境中運(yùn)行 . 因此 , 仿真 器的實(shí)現(xiàn)技術(shù)是整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一 .2 仿真器軟硬件結(jié)構(gòu)在仿真器設(shè)計(jì)中 , 除了插在仿真器計(jì)算機(jī)上1999年 12月 第 25卷 第 6期 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)Journal of Beijing University of

6、Aeronautics and Astronautics December 1999Vol . 25 No . 6的網(wǎng)卡 (和主控機(jī)之間進(jìn)行通訊 和 MBI 卡 (和目 標(biāo)軟件系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊 等硬件設(shè)備以外 , 仿真 器的各項(xiàng)功能均是通過軟件來完成的 .仿真器軟件是在非實(shí)時(shí) 、 多任務(wù)的 Win98操 作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的 . 因此 , 如何利用 Win98多任務(wù)并 發(fā)的特性 , 在系統(tǒng)任務(wù)周期內(nèi) , 按時(shí)完成各種任 務(wù) , 并將多個(gè)任務(wù)協(xié)調(diào)一致 , 是整個(gè)軟件設(shè)計(jì)過程 中主要應(yīng)該解決的問題 .為了提高 平臺(tái)系統(tǒng)的可靠 性和故障 恢復(fù)能 力 , 并對(duì)應(yīng)于仿真器所要完成的任務(wù)功能 , 軟件設(shè) 計(jì)中采

7、用了功能模塊化的設(shè)計(jì)方法 . 各功能模塊 之間相對(duì)獨(dú)立 , 能夠隨時(shí)依據(jù)新技術(shù)對(duì)相應(yīng)模塊 的軟件算法進(jìn)行更新和擴(kuò)充 , 而不影響系統(tǒng)的其 它功能 . 其中 , 管理調(diào)度模塊是仿真器的核心 , 其 它各功能模塊的運(yùn)行都是在管理調(diào)度模塊的統(tǒng)一 控制下 , 協(xié)調(diào)一致完成相應(yīng)任務(wù)的 .3 仿真器軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)3. 1 仿真器的任務(wù)調(diào)度設(shè)計(jì)3. 1. 1 任務(wù)劃分仿真器是個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)系統(tǒng) , 在實(shí)時(shí)測(cè)試過程 中 , 需要實(shí)時(shí)并發(fā)處理不同的任務(wù) . 任務(wù)調(diào)度涉及 到 CPU 、 內(nèi)存 、 網(wǎng)絡(luò) 、 硬 盤 、 數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu) 、 I /O 接口等 資源 , 合理調(diào)度各任務(wù) , 正確分配其所占用的系統(tǒng) 資源 , 是

8、仿真器軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一 .按照仿真器完成的功能不同 , 將仿真器的任 務(wù)劃分為實(shí)時(shí)任務(wù)和非實(shí)時(shí)任務(wù) .實(shí)時(shí)任務(wù)指在仿真測(cè)試過程中 , 仿真器需要 在確定時(shí)間內(nèi)完成的任務(wù) , 包括 :與目標(biāo)軟件之間 的實(shí)時(shí)交聯(lián)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)任務(wù) ; 與主控機(jī)之間的實(shí)時(shí) 網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù) ; 交聯(lián)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成任務(wù) ; 測(cè)試數(shù)據(jù) 和測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的記錄和顯示任務(wù) ; 測(cè)試結(jié)果數(shù) 據(jù)的初步精度分析和狀態(tài)邏輯驗(yàn)證等任務(wù) . 非實(shí)時(shí)任務(wù)指對(duì)于任務(wù)完成的時(shí)間沒有嚴(yán)格 約束的任務(wù) , 包括 :用戶通過界面進(jìn)行的分系統(tǒng)參 數(shù)和有關(guān)配置描述任務(wù) ; 分系統(tǒng)初始化及用戶指 定分系統(tǒng)的自檢及維護(hù)任務(wù) ; 測(cè)試數(shù)據(jù)的事后回 放等任務(wù) .在實(shí)時(shí)目

9、標(biāo)軟件測(cè)試過程中 , 為了便于系統(tǒng) 的任務(wù)調(diào)度 , 又將實(shí)時(shí)任務(wù)根據(jù)其屬性 、 等級(jí)和處 理周期的不同 , 分為動(dòng)態(tài)任務(wù)和靜態(tài)任務(wù) . 動(dòng)態(tài)任務(wù)指根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況 , 臨時(shí)加 入的任務(wù) , 如實(shí)時(shí)自檢任務(wù) , 系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)動(dòng)態(tài) 加入的異常處理任務(wù)等 .長(zhǎng)周期任 務(wù)指在多個(gè)時(shí) 間標(biāo)簽內(nèi)完 成的任 務(wù) , 如有必要 , 這類任務(wù)可在時(shí)限前沒有完成時(shí)就 終止 . 包括顯示任務(wù) 、 記錄任務(wù) 、 從數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù) 文件中讀取數(shù)據(jù)到內(nèi)存的任務(wù) .短周期任務(wù)指必須在一個(gè)最小處理周期 P min 內(nèi)完成的任務(wù) , 該類任務(wù)的完成對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的 限定 . 包括交聯(lián)數(shù)據(jù)的生成 、 交聯(lián)數(shù)據(jù)的 1553B 驅(qū)

10、 動(dòng) 、 接收目標(biāo)軟件的輸出 、 從主控機(jī)接收和向主控 機(jī)發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)信息包 、 仿真器應(yīng)答信息包的網(wǎng) 絡(luò)通訊任務(wù)等周期性的任務(wù) .上述各種 實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí) 任務(wù)一般都 包括創(chuàng) 建 、 就緒 、 掛起 、 運(yùn)行 、 取消和結(jié)束 6種狀態(tài) , 各種 狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖 2所示 , 由總的任務(wù)調(diào) 度將各類任務(wù)帶入不同的狀態(tài) .未進(jìn)入任務(wù)隊(duì)列任務(wù)執(zhí)行完畢進(jìn)入任務(wù)隊(duì)列圖 2任務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系圖信號(hào)到等信號(hào)3. 1. 2 任務(wù)調(diào)度的設(shè)計(jì)原則仿真器的任務(wù)調(diào)度涉及到上述各種類型的任 務(wù) , 并且每個(gè)任務(wù)都必須根據(jù)目標(biāo)軟件運(yùn)行的需 要 , 滿足實(shí)時(shí)交聯(lián)仿真的定時(shí)限制 . 所以 , 為保證 仿真器的實(shí)時(shí)性能

11、, 在任務(wù)調(diào)度的設(shè)計(jì)中采用如 下原則 :1 根據(jù)任務(wù)運(yùn)行的占用時(shí)間 , 以不同速率調(diào) 度相應(yīng)任務(wù) , 滿足實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)的要求 ;2 在系統(tǒng)正常測(cè)試的過程中 , 周期性的實(shí)時(shí) 任務(wù)采用靜態(tài)調(diào)度策略 , 即靜態(tài)產(chǎn)生的調(diào)度方案 ; 3 在系統(tǒng)發(fā)生意外事件和非周期任務(wù)時(shí) , 采 用動(dòng)態(tài)調(diào)度策略 , 它根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況 , 實(shí)時(shí)加 入動(dòng)態(tài)任務(wù) , 并根據(jù)動(dòng)態(tài)任務(wù)的級(jí)別 , 決定該任務(wù) 立即執(zhí)行或者按順序執(zhí)行 , 并隨著任務(wù)的消失 , 系 統(tǒng)重新恢復(fù)到先前的調(diào)度策略 ;4 在動(dòng)態(tài) 、 靜態(tài)調(diào)度策略 中 , 采用優(yōu)先級(jí)調(diào) 度和分時(shí)調(diào)度相結(jié)合的方式 :優(yōu)先級(jí)調(diào)度方式就 是對(duì)于每項(xiàng)任務(wù)都賦予了嚴(yán)格的優(yōu)先級(jí) , 按

12、照優(yōu) 先級(jí)的次序從高到低執(zhí)行 ; 分時(shí)調(diào)度方式是采用 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式并行執(zhí)行各個(gè)任務(wù) ;5 在優(yōu)先級(jí)調(diào)度方式中 , 采用優(yōu)先級(jí)浮動(dòng)的 ,740北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 1999年態(tài)地改變優(yōu)先級(jí) . 3. 1. 3 一種圖型任務(wù)鏈的調(diào)度方法1 圖型任務(wù)鏈的構(gòu)成按照上述調(diào)度原則 , 提出了圖型任務(wù)鏈方法 , 實(shí)現(xiàn)對(duì)各類任務(wù)的調(diào)度 . 圖型任務(wù)鏈?zhǔn)歉鶕?jù)任務(wù) 模塊的重要程度 , 執(zhí)行的先后順序和并發(fā)順序而 生成的 . 設(shè)仿真器的任務(wù)集合為 T 1, T 2, , T n , 則任務(wù)鏈的調(diào)度模型如圖 3所示 .·長(zhǎng)周期任務(wù)或事件性任務(wù)等3短周期任務(wù)211m m +2m +1nm

13、 +iB i 為短期任務(wù) T i 的冗余備份 , i =1, , m ,等待點(diǎn) 2是動(dòng)態(tài)加入的點(diǎn) , 等待點(diǎn) 1, 3是任務(wù)鏈中本來就有的點(diǎn)圖 3 圖型任務(wù)鏈的調(diào)度模型圖在圖 3中 , 任務(wù)鏈中的各任務(wù)節(jié)點(diǎn)是仿真器 所要完成的任務(wù) . 任務(wù)鏈中的等待點(diǎn)所起的作用 是 , 進(jìn)行后繼任務(wù)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間長(zhǎng)度與最 小任務(wù)周期 P m in 的剩余時(shí)間進(jìn)行判斷 , 以此確定 將執(zhí)行的任務(wù)節(jié)點(diǎn) .任務(wù)鏈的每個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)帶有對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu) , 來 描述相應(yīng)任務(wù)的時(shí)間及其它特征屬性 .任務(wù)鏈節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)如下 :任務(wù)的啟動(dòng)時(shí)限 Start Time ; 任務(wù)級(jí)別 Priority ; 任務(wù)周期 Period ;任務(wù)

14、被執(zhí)行的時(shí)間長(zhǎng)度 Length ; 任務(wù)結(jié)束時(shí)限 End Time ; 任務(wù)的前任務(wù)節(jié)點(diǎn) Front Node ; 任務(wù)的后任務(wù)節(jié)點(diǎn) Back Node ; 任務(wù)被執(zhí)行的權(quán)值 Weight ; 任務(wù)的狀態(tài) State ;任務(wù)存在冗余備份模塊的標(biāo)志 Fla g Redundance ; 仿真器中的常規(guī)任務(wù)均包含在靜態(tài)生成的任 務(wù)鏈中 , 在實(shí)時(shí)測(cè)試的一個(gè)最小處理周期 P min 中 , 任務(wù)鏈上的所有任務(wù)節(jié)點(diǎn)并不能全部激活運(yùn)行 . 并且 , 任務(wù)鏈中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目和順序可以改變 . 在圖 3中 , 沿任務(wù)鏈軸安排的 , 僅僅帶有冗余備份模塊 T i , P min 內(nèi)必須完成的任務(wù) , 而其余任務(wù)是

15、利用操作 系統(tǒng)的多任務(wù)特性可以并發(fā)執(zhí)行的任務(wù) .2 圖型任務(wù)鏈的調(diào)度過程 通過時(shí)間 、 事件 、 消息或數(shù)據(jù)來啟動(dòng)相應(yīng) 任務(wù) . 在實(shí)時(shí)測(cè)試過程中的每一個(gè)最小處理周 期 P min 內(nèi) , 首先 , 短周期任務(wù) T i (i =1, , m 根據(jù) 先后順序串行化完成 , 被賦予了較高的優(yōu)先等級(jí) . 在短周期任務(wù)即系統(tǒng)關(guān)鍵任務(wù)完成后 , 在等待點(diǎn) 統(tǒng)實(shí)時(shí)處理的可靠性角度出發(fā)確定的 時(shí) , 根據(jù)剩 余任務(wù)的所有可能被 執(zhí)行的任務(wù)節(jié) 點(diǎn)的執(zhí)行時(shí) T i (m +1 i n 按時(shí)間進(jìn)行合理分配 , 分時(shí)或同 時(shí)帶入運(yùn)行狀態(tài) . 在最小處理周期 P min 結(jié)束時(shí) , 對(duì)于沒有完 全執(zhí)行完畢的任務(wù)模塊

16、, 將其執(zhí)行的情況記錄到 任務(wù)節(jié)點(diǎn)的記錄表中 , 并按照需要將任務(wù)模塊帶 入掛起 、 取消或結(jié)束狀態(tài) (見圖 2 . 在處理短周期任務(wù)的模塊發(fā)生故障時(shí) , 任 務(wù)鏈自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)備份任務(wù)節(jié)點(diǎn) B i (1 i m , 并將發(fā)生故障的任務(wù)轉(zhuǎn)入取消狀態(tài) (圖 2 , 對(duì)應(yīng) 的任務(wù)節(jié)點(diǎn) T i (1 i m 也從任務(wù)鏈中排除 . 對(duì)于極 其重要 的動(dòng)態(tài) 任務(wù) , 依據(jù) 任務(wù)級(jí) 別 , 將此動(dòng)態(tài)任務(wù)節(jié)點(diǎn)插入到任務(wù)鏈目前正在執(zhí) 行的任務(wù)節(jié)點(diǎn)的前置節(jié)點(diǎn)位置上 , 或者插入到目 前任務(wù)節(jié)點(diǎn)的后續(xù)節(jié)點(diǎn)位置上 , 并在該任務(wù)節(jié)點(diǎn) 后加入等待點(diǎn) . 在動(dòng)態(tài)任務(wù)消失后 , 重新恢復(fù)到先 前結(jié)構(gòu)任務(wù)鏈的調(diào)度方式上 .動(dòng)

17、態(tài)任務(wù)插入算法描述如下 .I F (動(dòng)態(tài)任務(wù)級(jí)別 >當(dāng)前被執(zhí)行的任務(wù) T i 級(jí) 別 &&要求打斷當(dāng)前任務(wù) 掛起當(dāng)前任務(wù) , 記錄當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài) ; 執(zhí)行動(dòng)態(tài)任務(wù) ;加入等待點(diǎn) ; ELSE 根據(jù)動(dòng)態(tài)任務(wù)級(jí)別插入到后續(xù)任務(wù)鏈的相應(yīng)節(jié)點(diǎn) 上 ;加入等待點(diǎn) ;動(dòng)態(tài)調(diào)整后續(xù)任務(wù)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)和順序 ; 741第 6期 劉東艷等 :嵌入式軟件可靠性測(cè)試平臺(tái) 仿真器分系統(tǒng)研究1 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊非實(shí)時(shí)部分采用 TCP /IP 協(xié)議方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò) 傳輸 . 實(shí)時(shí)部分利用設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通訊緩存區(qū)的方式 , 從通訊結(jié)果上可以部 分實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳 輸?shù)膶?shí)時(shí)通 訊 , 其關(guān)鍵在于緩沖的深度 . 或者采用

18、VXD 技術(shù) , 直接對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行傳輸操作 , 避免由于網(wǎng)絡(luò)延遲而 影響系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能的缺陷 .2 顯示模塊在實(shí)時(shí)測(cè)試過程中 , 通過該模塊顯示測(cè)試數(shù) 據(jù) , 并且用戶能對(duì)測(cè)試過程進(jìn)行控制 . 其中 , 中心 任務(wù)處理周期為 25ms , 在任務(wù)周期的空余時(shí)間還 需要進(jìn)行其它相關(guān)處理 . 因此在每 25ms 周期內(nèi) , 留給顯示任務(wù)的時(shí)間就非常少 , 另外由于人眼對(duì) 數(shù)據(jù)變化的敏感程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 40幀 /s , 因此每 50 ms 以上進(jìn)行一次相關(guān)數(shù)據(jù)顯示就可以滿足系統(tǒng) 的需求 . 在數(shù)據(jù)顯示中 , 文本顯示比圖形顯示占用 CPU 處理時(shí)間要少許多 . 在圖形顯示中 , 采用高性 能的圖形處理算法

19、 , 能夠保證圖形處理的實(shí)時(shí)性 . 另外 , 在圖形加速卡的硬件性能保證的情況下 , 系 統(tǒng)只需計(jì)算圖形描述語句所占用 CPU 的時(shí)間 , 用 于圖形繪制的時(shí)間可以不考慮 .3 交聯(lián)數(shù)據(jù) 1553B 驅(qū)動(dòng)模塊該模塊主要完成 交聯(lián)命令數(shù)據(jù) 的 MBI 卡的 驅(qū)動(dòng)工作 . 由于 Win98處于安全模式 , Win98中的 虛擬內(nèi)存地址與實(shí)際物理地址并不一致 , 用戶不 容易直接訪問到硬件的實(shí)際物理內(nèi)存地址和 I /O 口地址 . 為了滿足實(shí)時(shí) 驅(qū)動(dòng) MBI 卡的需 要 , 在該 模塊設(shè)計(jì)中 , 通過 WinDriver 工具 軟件 , 直接映射 MBI 卡的實(shí)際物理內(nèi)存地址和 I /O 地址 ,

20、并將硬 件中斷虛擬化 , 利用 WinDriver 生成的一系列讀寫 內(nèi)存和 I /O 口地址的函數(shù) , 就可以直接快速地對(duì) MBI 卡進(jìn)行控制 . WinDriver 工作原理如圖 4所示 .圖 4 WinDriver 工作原理圖用戶硬件驅(qū)動(dòng)層用戶層硬件驅(qū)動(dòng)代碼WinDriver 驅(qū)動(dòng)4 結(jié) 論本文以實(shí)時(shí)測(cè)試某航空軟件可靠性為背景 , 介紹了仿真器在仿真測(cè)試平臺(tái)中的作用 , 按照模 塊化和可擴(kuò)充的設(shè)計(jì)思想 , 給出了仿真器軟硬件 結(jié)構(gòu)組成 ; 并且著重介紹了仿真器的任務(wù)調(diào)度的 設(shè)計(jì)原則 , 提出了一種圖型任務(wù)鏈的調(diào)度方法 , 該 方法不僅僅適用于單機(jī)任務(wù)調(diào)度 , 而且對(duì)于分布 式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)任務(wù)

21、分配也有一定的工程意義 . 另外 , 給出了實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的方法 , 討論了圖形實(shí)時(shí)顯 示的可行性 , 實(shí)現(xiàn)了 Win98下直接驅(qū)動(dòng)硬件 MBI 卡 . 實(shí)踐表明 , 上述方法的綜合運(yùn)用 , 很好地滿足 了仿真器分系統(tǒng)工作的實(shí)時(shí)性 .參 考 文 獻(xiàn)1 蔡開元 . 軟件可靠性工程基礎(chǔ) . 北京 :清華大學(xué)出版社 , 1995 2 Xu J , David L P . Schedul ing process es with release times , deadlines , precedence , and exclusion relations . IEEE Trans on s oft wa

22、re engi -neer , 1990, 16(3 :3603693 唐榮錫 . 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教程 . 北京 :科學(xué)出版社 , 19944 袁有光 . 實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的 可靠性技 術(shù) . 北京 :清華 大學(xué)出版 社 , 廣西 :科學(xué)技術(shù)出版社 , 1995Study on Simu lation Computer System in SoftwareReliability Testin g PlatformLiu Dongyan Shen Gongxun(Beijing University of Aeronautics and Astronautics , School of As tronautics Abstract Th