[发明专利]一种提高实时嵌入式系统测试脚本执行速度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高实时嵌入式系统测试脚本执行速度的方法，属于软件自动化测试领 域、测试脚本领域。

背景技术

实时嵌入式系统广泛运用于工业控制、航空航天等领域。当前，国内外公认的，行之有 效的针对实时嵌入式系统的测试方法是仿真测试。仿真测试平台对被测系统的交联环境进行 模拟，仿真模型程序运行在装有硬实时操作系统的实时处理机上，实时处理机通过各种真实 的物理总线与被测系统相连接。另一台PC机用于可视化仿真建模，测试脚本开发，测试环 境配置，测试数据收集与分析等等，并且和实时机通过以太网联接。仿真测试过程中，仿真 模型发送数据作为被测系统的测试输入，同时接收被测系统的输出响应。

基于这种原理建立的仿真测试平台已经有比较广泛的应用，比如Verified Systems公司 的RT-Tester，Tech S.A.T公司的ADS2，国内的GESTE。被测系统是具有明确实时性需 求的实时系统，其运行的正确性不仅取决于逻辑和运算的结果是否正确，也取决于运算结果 能否在规定的时间内输出。因此，仿真测试平台必须自身具有高实时性能，才能正确模拟高 实时性的交联系统与被测系统进行交互。而用于驱动仿真模型的测试脚本的运行速度在很大 程度上影响着仿真测试平台的实时性。

现有的仿真模型结构如图1所示，实时嵌入式系统仿真模型1包括接口子模型2和内特 性子模型3，接口子模型2是实时嵌入式系统与外部环境进行交互的标准工业控制接口或者 航电数据接口，比如CAN，MIL-STD-1553B、429、629等。接口子模型2包括驱动程 序模块4和调用接口模块5，驱动程序模块4主要用以驱动接口板卡收发数据，调用接口模 块5是对驱动程序的封装，对上层应用程序提供函数调用接口。内特性子模型3包括交互数 据变量6、系统状态7和数据解算模块8，交互数据变量6被测系统在物理上通过标准数据 总线与仿真环境联接起来，在逻辑上通过输入与输出变量与仿真模型1产生联系。因此，交 互数据变量6是对仿真模型1与被测系统之间进行交互的各种不同类型数据的数据结构的描 述。系统状态7与被测系统交联的系统都是独立的子系统，有多种工作模式和内部状态，因 此系统状态7是对被仿系统的所有系统状态的描述。系统根据自身的用途，都有一套特定的 方法来解析、计算、处理所收到的数据，数据解算模块8是实现被仿系统的数据解算方法， 并提供函数调用接口。

仿真模型1虽然具有数据收发和处理能力，但不知道应该在何时收发哪些变量，也不知 道在具体情况下应该调用哪个方法解算数据，因为仿真模型1没有描述被仿系统的行为，所 以它还不能像真实系统那样与被测系统开展交互。各种仿真测试平台(GESTE、ADS2、 EasyTest等等)均采用测试脚本来控制仿真模型的行为，使得模型和被测系统能够按测试人 员设计好的方式进行交互，以此达到控制测试流程的目的。

利用测试脚本控制模型行为的机制有其显著的优越性，它不仅可以降低模型复杂度，简 化仿真建模过程，而且灵活易用。因为脚本语言对仿真模型1的行为和控制进行了抽象和封 装，所以，使用测试脚本语言编写控制模型行为的脚本代码非常简洁且可读性强。但是，这 也在一定程度上牺牲了仿真测试平台的实时性。仿真模型程序是由模型语言(通常是C/C++) 编写的编译型程序，它被下载到实时处理机之前会在PC机上经过交叉编译变为可直接执行 的二进制机器代码，因此仿真模型1的运行速度非常快，能够完全满足测试平台的实时性要 求。然而，测试脚本是直接以字符串的形式下载，测试开始后，由实时处理机上运行的脚本 解释程序对脚本逐行解释执行。解释执行的效率和速度远低于机器代码的执行速度，因此从 整体上影响了仿真测试平台的实时性。虽然仿真测试平台可以对大多数普通实时嵌入式系统 进行测试，但无法应付具有很高实时性要求的系统。例如，飞行控制系统在某些工作状态下 需要交联环境在1ms之内作出响应，而测试平台调度脚本解释器解释执行某段脚本来驱动仿 真模型接收数据、解算数据、作出响应的全过程时间可能大于1ms，因此无法对其开展仿真 测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种提高实时嵌入式系统测试脚本执行速度的 方法。

一种提高实时嵌入式系统测试脚本执行速度的方法，包括以下几个步骤：

步骤一、对测试脚本的语言进行分析，得到测试脚本组织结构；