實(shí)時(shí)嵌入式軟件測(cè)試工具的研究

DI
SI
DS
ES
DX
CX
BX
AX
IP
CS

PLAGS
任務(wù)中使用的寄存器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
typedef struct int_regs{

unsigned bp；

unsigned di；

unsigned si；

unsigned ds；

unsigned es；

unsigned dx；

unsigned cx；

unsigned bx；

unsigned ax；

unsigned ip；

unsigned cs；

unsigned flags；

}；

此結(jié)構(gòu)嚴(yán)格按照interrupt函數(shù)入口處堆棧的結(jié)構(gòu)定義，初始化時(shí)，將結(jié)構(gòu)中的代碼段（CS），指令指針（IP）設(shè)置成構(gòu)成此任務(wù)的函數(shù)的段地址和偏移地址。

用于任務(wù)管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
struct task_struct{

unsigned sp；

unsigned ss；

unsigned char *stck；

unsigned LastTask；

unsigned IntNum;

unsigned Status；

}　

當(dāng)執(zhí)行任務(wù)切換時(shí)，sp和ss保存當(dāng)前棧指針和堆棧段地址，而任務(wù)調(diào)度程序?qū)?dāng)前棧指針（_SP）和棧地址（_SS）設(shè)置成下一個(gè)將要執(zhí)行的任務(wù)的棧指針和棧地址，當(dāng)調(diào)度程序結(jié)束運(yùn)行時(shí)，由于從棧中彈出的各個(gè)寄存器，包括代碼段和指令指針都是指向新任務(wù)的，因此，新任務(wù)將自動(dòng)運(yùn)行，從而達(dá)到任務(wù)切換的目的。

2.3應(yīng)用多任務(wù)調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)對(duì)中斷的仿真處理

由于被測(cè)試的用戶源程序是工作在仿真環(huán)境下，無(wú)法接收硬件產(chǎn)生的中斷信號(hào)從而自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。因此，改編后的程序應(yīng)該能夠定期檢查是否有從仿真軟件發(fā)過(guò)來(lái)的中斷信號(hào)，若有，則中斷當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)函數(shù)執(zhí)行。

因?yàn)橛脩舻某绦虍?dāng)中顯式地設(shè)置中斷向量,在改寫(xiě)用戶的程序時(shí),將每個(gè)中斷服務(wù)函數(shù)入口都置于一個(gè)向量數(shù)組當(dāng)中，此數(shù)組即為全局中斷向量表，將任務(wù)號(hào)與相應(yīng)的中斷號(hào)一一對(duì)應(yīng)。

當(dāng)時(shí)鐘中斷觸發(fā)任務(wù)調(diào)度程序時(shí)，調(diào)度程序首先檢測(cè)由仿真軟件發(fā)來(lái)的中斷信號(hào)，如果有，則調(diào)度程序在當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中保存堆棧段段地址寄存器（_SS）、棧指針寄存器（_SP）、當(dāng)前任務(wù)號(hào)，并將堆棧段段地址寄存器和棧指針寄存器設(shè)置成新的中斷服務(wù)程序所在的任務(wù)的相應(yīng)的值,使得當(dāng)調(diào)度程序返回時(shí),能夠從新的任務(wù)開(kāi)始運(yùn)行。然后生成一個(gè)新的任務(wù),在此任務(wù)當(dāng)中調(diào)度對(duì)應(yīng)于此中斷號(hào)的中斷服務(wù)程序這樣就可以實(shí)現(xiàn)中斷功能。

3.基于Windows多線程環(huán)境的系統(tǒng)模型

3.1實(shí)現(xiàn)原理

考慮部分由C語(yǔ)言編寫(xiě)的實(shí)時(shí)嵌入式程序經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男薷目梢杂蒝C編譯后，在Windows環(huán)境中運(yùn)行。因此可以利用Windows的多線程特性構(gòu)造系統(tǒng)模型：把用戶的主函數(shù)放在系統(tǒng)初始化時(shí)生成的一個(gè)主線程當(dāng)中運(yùn)行，同時(shí)，系統(tǒng)主函數(shù)監(jiān)測(cè)由Socket端口發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，如果是一個(gè)中斷產(chǎn)生信號(hào)，系統(tǒng)主函數(shù)掛起當(dāng)前正在執(zhí)行的線程，新生成一個(gè)新的線程，并在新線程中執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)函數(shù)。

3.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

由于CSocket類(lèi)不能夠由各個(gè)線程之間共享，而各個(gè)線程內(nèi)部又要通過(guò)Socket端口接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，因此應(yīng)建立高效而又防止各線程之間沖突的機(jī)制,下面是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖:

當(dāng)線程需要通過(guò)Socket接口收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢測(cè)/設(shè)置相應(yīng)函數(shù)的信號(hào)量，若此資源不能使用，則線程被自動(dòng)掛起。系統(tǒng)的主調(diào)函數(shù)負(fù)責(zé)輪詢來(lái)自Socket接口的數(shù)據(jù)以及各個(gè)信號(hào)量資源，當(dāng)資源可用時(shí)，喚醒相應(yīng)的線程，完成其請(qǐng)求的操作。如果接收到中斷產(chǎn)生信號(hào)，則生成新的線程，并掛起當(dāng)前的線程，從而完成對(duì)中斷請(qǐng)求的響應(yīng)。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了針對(duì)實(shí)時(shí)嵌入式軟件的測(cè)試工具的研究與完善工作，根據(jù)不同的軟件特點(diǎn)，構(gòu)造了兩種系統(tǒng)模型。通過(guò)實(shí)際的使用，都達(dá)到了比較滿意的結(jié)果。這兩種系統(tǒng)模型經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男薷模梢詰?yīng)用在其它語(yǔ)言編寫(xiě)的軟件上，從而可以實(shí)現(xiàn)通用的模塊功能。