软件可靠性仿真测试平台实时技术研究

作者：北京航空航天大学第五研究室刘东艳申功勋时间：2008-06-04 来源：测控技术收藏

　　按照仿真器所处的运行模式，将其任务划分为实时任务和非实时任务。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/83648.htm

　　实时任务指在仿真测试过程中，仿真器需要在确定时间内完成的任务，包括：

　　．命令控制（包括测试开始、工作模式切换、驱动通信接口、测试结束等）；

　　．与被测目标软件之间的实时交联数据驱动任务；

　　．与主控机分系统之间的实时网络通信任务；

　　．交联数据实时生成；

　　．测试数据和测试结果数据的记录和显示；

　　．测试结果数据的初步精度分析和状态逻辑验证。

　　非实时任务指对于任务完成的时间没有严格约束的任务，包括：

　　．用户通过界面进行的分系统参数和有关配置描述；

　　．分系统初始化及用户指定分系统自检和维护；

　　．测试数据的事后回放；

　　．数据库操作。

　　为系统任务调度管理的方便，根据任务的属性、等级和处理周期的不同，将实时任务划分为动态任务和静态任务，静态任务又包括长周期任务和短周期任务。

　　动态任务指动态跟踪系统状态，根据实际运行状况，临时加入的任务，如实时自检任务、系统发生故障时动态加入的异常处理任务等。

　　长周期任务指可以在多个时间标签内完成的任务，如有必要，这类任务可在时限还没有完成就终止。包括显示任务、记录任务、从数据库或数据文件中读取数据到内存的任务。

　　短周期任务指对任务完成的时间有严格的限定，必须在一个时间标签内完成的任务，即在25 ms周期内，完成对目标软件的一次驱动，同时接收目标软件的对外输出。包括交联数据的生成、交联数据的1553B驱动、从主控机接收和向主控机发送测试数据信息包、仿真器应答信息包的网络通信任务等周期性的任务。

　　上述各类任务在其生命周期内一般都包括创建、就绪、挂起、运行、取消和结束六种状态，其状态转换关系如图3所示，由总的任务调度控制器将各任务带入不同的状态。

　　图3　任务状态转换关系示意图

2.2.3　仿真器调度模块的设计

　　仿真器对于各类任务采用时间、事件以及数据驱动相结合的调度原则进行控制管理。为了提高系统的实时性和适应性，采用了动态和静态调度策略相结合、任务发生的周期和优先级相结合的调度方式。

　　在调度框架中集中不同的调度策略。在运行模式下：系统测试工作正常，则对于周期性的实时任务采用静态生成的调度策略；在系统发生故障时，则采用临时的动态调度策略，它根据系统的运行状况，实时加入动态任务，并根据动态任务的级别，决定该任务是立即执行还是按顺序执行。随着故障的排除，取消该任务，系统重新恢复到先前的调度策略。

　　仿真器根据任务运行占用时间的不同，以不同速率来调度不同模块，满足实时驱动的要求。采用优先级调度和分时调度相结合的方式：优先级调度方式即调度模块对于每一项任务都赋予了严格的优先级，按优先级的次序从高到低执行；分时调度方式是采用时间片轮转的方式来执行各个任务，这种调度方式多是在终止模式下采用（或在运行模式下，系统已经完成短周期的任务，还留有时间余量的情况下）。例如，对于1553B数据驱动和交联数据生成等短周期任务在每25 ms定时到时串行化执行，被赋予了较高优先级，而对于显示和记录数据等长周期任务分时执行或交叉执行，被赋予了较低优先级，以保证能正常驱动MBI卡。

　　在优先级调度方式中，采用优先级浮动的原则：即根据系统实时处理任务的不同，按照需要动态地改变优先级。系统在正常运行时，优先级不变；当系统发生严重故障时，调度模块动态触发异常处理任务，并根据故障类别和故障被维护的状况，动态调整模块处理级别。对于影响系统测试的重要模块，调度模块启动相应的备份储备模块，同时将“暂停测试”的申请通过网络发送到主控机。这样，系统就具有了故障恢复能力，实现了关键部分的冗余保护，提高了可靠性。

　　根据上述设计，在实时测试过程中，仿真器的实时调度层次模型如图4所示。