[發明專利]一種星載嵌入式實時多任務軟件的可測試性設計方法

無效

• 申請號: 200910216990.1
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102163171A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 王磊;袁利;楊潔;張志;余志鴻;曹榮向;張晉
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于航天軟件可測試性設計技術領域，具體涉及一種軟件設計方法。

背景技術

星載軟件是實現衛星功能的重要部分。隨著衛星功能的增加、電子線路的集成以及硬件功能的軟件化，星載軟件功能和規模日益擴大，而且多個功能需要實時并行處理，因此，航天領域要求將星載軟件設計成實時多任務結構。

星載實時多任務軟件基于實時多任務操作系統，將軟件設計成若干個任務的集合，通過事件驅動對多個任務進行調度，任務之間通過操作系統提供的機制進行同步、互斥和數據交換。實時多任務軟件內部的邏輯復雜，同時帶有不確定性。

另外，在測試過程中缺少對于多任務運行過程中軟件內部狀態變化、任務切換、數據流轉的有效監控手段，因此測試難度很大。傳統的插樁打印信息的測試方法不但影響軟件產品的實時性和任務切換過程，而且不能在軌使用；通過地址總線和數據總線的外接偵聽分析的方法又過于復雜，需要專用的軟硬件設備。

發明內容

本發明的目的在于：針對星載實時多任務軟件邏輯復雜且運行時存在不確定性的特點，為提高其可測試性，降低測試復雜度，同時滿足在軌實時軟件監測的需求，提供一種不影響系統實時性，不需要插樁測試，利用衛星遙測通道將狀態流傳輸到地面，實時反映星載多任務軟件的狀態變化、任務切換和數據流轉情況，可提高軟件測試效率，并且可以在軌使用的星載嵌入式實時多任務軟件的可測試性方法。

本發明的技術方案如下：

一種星載嵌入式實時多任務軟件的可測試性設計方法，該方法包括如下步驟：

1)進行需求分析；

a.進行測試需求分析；

b.確定測試點；

2)設置狀態執行點，使狀態執行點與測試點對應；

3)根據狀態執行點數量定義狀態整數；

4)分析一個遙測周期內最大可能被記錄的狀態執行點數量，以確定全局狀態數組的元素容量，根據元素容量定義全局狀態數組；

5)定義互斥信號量；

6)對每個狀態執行點進行狀態記錄，生成狀態流；

7)將全局狀態數組通過遙測打包傳回地面；

在上述的星載嵌入式實時多任務軟件的可測試性設計方法中：所述的步驟6)按如下步驟進行

a)獲取互斥信號量；

b)刪除全局狀態數組的第一個元素；

c)將第二個元素的數值拷貝到第一個元素，依次拷貝，直到空出最后一個元素；

d)將當前狀態寫入最后一個元素；

e)釋放互斥信號量。

在上述的星載嵌入式實時多任務軟件的可測試性設計方法中：所述的步驟7)按如下步驟進行

a)獲取互斥信號量；

b)拷貝全局狀態數組到遙測數據包；

c)將全局狀態數組的每一個元素置為保留整數，以清除狀態；

d)釋放信號量。

本發明的顯著效果在于：通過星載軟件內建狀態流，將軟件測試時的測試點明確地用星載軟件內部地狀態執行點表達，可保證測試覆蓋性；不需要插樁測試，簡化了測試過程，不需要另外配備測試硬件，簡化了測試設備；不僅可用于地面的軟件測試過程，也可用于在軌運行時進行故障診斷。

附圖說明

圖1為本發明提供的星載嵌入式實時多任務軟件的可測試方法的流程圖；

圖2為狀態記錄過程流程圖；

圖3為遙測打包過程流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明提出了星載嵌入式實時多任務軟件的可測試性設計方法，它是基于狀態流遙測編碼的可測試性設計方法，實現是在星載軟件的設計階段完成，分為需求分析階段和編碼實現階段。

其具體步驟如下：

1)進行需求分析

在需求分析階段完成以下兩個步驟：

a)進行測試需求分析；

對星載軟件進行分析，對那些不能通過黑盒手段實施測試的過程測試項目一一列舉，這些過程測試項目主要是工作時序，包括：單機部件和計算機通訊的時序、軟件內部數據交換的時序、事件發生后的處理時序、任務切換的時序、中斷嵌套處理時序。

b)確定測試覆蓋點；

針對上述列舉的每個過程測試項目，確定若干個測試點，通過這些測試點，可正確反映時序過程。如計算機和某敏感器單機的通訊時序為：計算機首先發出握手信號，敏感器在1ms之內應答表明通訊正常，32ms后計算機發出采樣信號，敏感器在1ms之內回復采樣數據。則可確定計算機的測試點為：“握手信號發出后”、“應答信號收到后”、“采樣信號發出后”、“采樣數據收到后”。

以下進入編碼設計階段：