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
任務中使用的寄存器的數據結構
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；

}；

此結構嚴格按照interrupt函數入口處堆棧的結構定義，初始化時，將結構中的代碼段（CS），指令指針（IP）設置成構成此任務的函數的段地址和偏移地址。

用于任務管理的數據結構
struct task_struct{

unsigned sp；

unsigned ss；

unsigned char *stck；

unsigned LastTask；

unsigned IntNum;

unsigned Status；

}　

當執(zhí)行任務切換時，sp和ss保存當前棧指針和堆棧段地址，而任務調度程序將當前棧指針（_SP）和棧地址（_SS）設置成下一個將要執(zhí)行的任務的棧指針和棧地址，當調度程序結束運行時，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的，因此，新任務將自動運行，從而達到任務切換的目的。

2.3應用多任務調度功能實現對中斷的仿真處理

由于被測試的用戶源程序是工作在仿真環(huán)境下，無法接收硬件產生的中斷信號從而自動執(zhí)行相應的中斷服務程序。因此，改編后的程序應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，則中斷當前程序的執(zhí)行，轉入相應的中斷服務函數執(zhí)行。

因為用戶的程序當中顯式地設置中斷向量,在改寫用戶的程序時,將每個中斷服務函數入口都置于一個向量數組當中，此數組即為全局中斷向量表，將任務號與相應的中斷號一一對應。

當時鐘中斷觸發(fā)任務調度程序時，調度程序首先檢測由仿真軟件發(fā)來的中斷信號，如果有，則調度程序在當前運行的任務的數據結構中保存堆棧段段地址寄存器（_SS）、棧指針寄存器（_SP）、當前任務號，并將堆棧段段地址寄存器和棧指針寄存器設置成新的中斷服務程序所在的任務的相應的值,使得當調度程序返回時,能夠從新的任務開始運行。然后生成一個新的任務,在此任務當中調度對應于此中斷號的中斷服務程序這樣就可以實現中斷功能。

3.基于Windows多線程環(huán)境的系統(tǒng)模型

3.1實現原理

考慮部分由C語言編寫的實時嵌入式程序經過適當的修改可以由VC編譯后，在Windows環(huán)境中運行。因此可以利用Windows的多線程特性構造系統(tǒng)模型：把用戶的主函數放在系統(tǒng)初始化時生成的一個主線程當中運行，同時，系統(tǒng)主函數監(jiān)測由Socket端口發(fā)來的數據，如果是一個中斷產生信號，系統(tǒng)主函數掛起當前正在執(zhí)行的線程，新生成一個新的線程，并在新線程中執(zhí)行相應的中斷服務函數。

3.2系統(tǒng)的結構

由于CSocket類不能夠由各個線程之間共享，而各個線程內部又要通過Socket端口接收和發(fā)送數據，因此應建立高效而又防止各線程之間沖突的機制,下面是系統(tǒng)的結構圖:

當線程需要通過Socket接口收發(fā)數據時，首先檢測/設置相應函數的信號量，若此資源不能使用，則線程被自動掛起。系統(tǒng)的主調函數負責輪詢來自Socket接口的數據以及各個信號量資源，當資源可用時，喚醒相應的線程，完成其請求的操作。如果接收到中斷產生信號，則生成新的線程，并掛起當前的線程，從而完成對中斷請求的響應。

4.結束語

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，根據不同的軟件特點，構造了兩種系統(tǒng)模型。通過實際的使用，都達到了比較滿意的結果。這兩種系統(tǒng)模型經過適當的修改，可以應用在其它語言編寫的軟件上，從而可以實現通用的模塊功能。