實時嵌入式軟件測試工具的研究

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，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，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，由于從棧中彈出的各個寄存器，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)度功能實現(xiàn)對中斷的仿真處理

由于被測試的用戶源程序是工作在仿真環(huán)境下，無法接收硬件產(chǎn)生的中斷信號從而自動執(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)過來的中斷信號，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。

因為用戶的程序當(dāng)中顯式地設(shè)置中斷向量,在改寫用戶的程序時,將每個中斷服務(wù)函數(shù)入口都置于一個向量數(shù)組當(dāng)中，此數(shù)組即為全局中斷向量表，將任務(wù)號與相應(yīng)的中斷號一一對應(yīng)。

當(dāng)時鐘中斷觸發(fā)任務(wù)調(diào)度程序時，調(diào)度程序首先檢測由仿真軟件發(fā)來的中斷信號，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，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,能夠從新的任務(wù)開始運(yùn)行。然后生成一個新的任務(wù),在此任務(wù)當(dāng)中調(diào)度對應(yīng)于此中斷號的中斷服務(wù)程序這樣就可以實現(xiàn)中斷功能。

3.基于Windows多線程環(huán)境的系統(tǒng)模型

3.1實現(xiàn)原理

考慮部分由C語言編寫的實時嵌入式程序經(jīng)過適當(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)初始化時生成的一個主線程當(dāng)中運(yùn)行，同時，系統(tǒng)主函數(shù)監(jiān)測由Socket端口發(fā)來的數(shù)據(jù)，如果是一個中斷產(chǎn)生信號，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類不能夠由各個線程之間共享，而各個線程內(nèi)部又要通過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Socket接口收發(fā)數(shù)據(jù)時，首先檢測/設(shè)置相應(yīng)函數(shù)的信號量，若此資源不能使用，則線程被自動掛起。系統(tǒng)的主調(diào)函數(shù)負(fù)責(zé)輪詢來自Socket接口的數(shù)據(jù)以及各個信號量資源，當(dāng)資源可用時，喚醒相應(yīng)的線程，完成其請求的操作。如果接收到中斷產(chǎn)生信號，則生成新的線程，并掛起當(dāng)前的線程，從而完成對中斷請求的響應(yīng)。

4.結(jié)束語

本文介紹了針對實時嵌入式軟件的測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。通過實際的使用，都達(dá)到了比較滿意的結(jié)果。這兩種系統(tǒng)模型經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷模梢詰?yīng)用在其它語言編寫的軟件上，從而可以實現(xiàn)通用的模塊功能。