基于rtems的嵌入式全数字仿真测试技术研究与应用

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1、北京工业大学硕士学位论文题目基王盟娶丛曼的邀△式全数主笾真型达堇苤婴究皇座恿．英文并列题目RESEARCHANDAPPLICATIONOFABSOLUTEDIGITALSlMULATIoNTESTINGTECHNoLOGYFOREMBEDDEDSOFTWAREBASEDONRTEMS论文报告提交日期2Q!Q生至旦学位授予日期授，单位名称和地址jE塞互些本堂jE宝立塑田匡垩丕园!QQ曼监编!!鲤12垒kr-一卜：}}’II‘-■一·-一Ifl-l，＼独创性声明㈣firiifllilllIIIrl[Irfl／Jfll删Y1788974本人声明

2、所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：盗埠日期：删关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在

3、解密后应遵守此规定)签名：逡走驾导师签名：日期：碰查塑摘厦摘要实时多处理器操作系统RTEMS(RealTimeExecutiveforMultiprocessorSystems)作为一个快速、稳定的实时操作系统，已经在欧洲航天航空、机器人、军事、通信等对系统质量和可靠性要求异常严格的领域得到了广泛应用。仿真测试是保证嵌入式软件质量行之有效的方法，本文旨在为RTEMS嵌入式软件构建廉价、安全的全数字仿真黑盒测试平台。本文通过对嵌入式软件仿真测试技术及RTEMS测试需求的分析，设计了RTEMS全数字仿真测试策略，提出了基于TH／TA(Test

4、Host／TestAgent)测试模型的RTEMS嵌入式全数字仿真测试框架。通过对基于数据对象模型的全数字仿真测试协议ADSTP(AbsoluteDigitalSimulationTestingProtoc01)的设计，实现了TH与TA之间测试数据的交换。为了提供外围激励，利用RTEMS文件系统结合测试代理设计了虚拟设备层，同时提出了具有双队列、双线程的FIFO双端虚拟设备被控制器模型，解决了TH／TA全双工的逻辑读写，并针对性地提出了具有五元组属性的虚拟时钟，在此基础之上设计了开环、闭环、混合及多路并发激励模式。通过对基于重定向读写技术

5、的测试驱动的研究与设计，实现了目标程序的激励感知，并且为了保持仿真平台的透明性，基于TH／TA测试框架及RTEMS任务管理机制设计了自动化测试控制方案。为对本文研究成果进行验证，设计实现了各支撑软件，并结合模拟器QEMU和仿真平台CYGWIN，利用GCC、BINUTILS、NEWLIB及RTEMS等源码搭建了RTEMS嵌入式全数字仿真测试平台，最后通过对基于RTEMS的高空温度方差计算程序的测试，肯定了研究成果的可行性和实用性。通过对RTEMS全数字仿真测试技术的研究，主要解决了外围激励和自动化测试控制，TH／TA全数字仿真测试模型，是对

6、仿真测试技术的创新和延伸，将对嵌入式全数字仿真测试技术的研究与发展起到一定的推动作用。关键词仿真测试技术；测试代理；测试驱动；外围激励；虚拟设备北京T业人学T学硕卜≯f节论文．U．Absll'aCt曼量曼曼I．IllI—I—II一一III—I,I毫曼曼皇曼曼曼曼曼曼寰曼皇曼鼍AbstractRTEMS(RealTimeExecutiveforMultiprocessorSystems)isarapidandstablereal—timeoperatingsystem，hasbeenwidelyusedinareasthatrequireh

7、ighqualityandreliability,suchasaerospace，robotics，militaryandcommunication．Simulationtestingisaneffectivemethodtoensurethequalityforembeddedsoftware，thisdissertationaimstoprovideacheapandsecurityabsolutesimulationblack—boxtestplatformforRTEMSembeddedsoftware．Throughtheana

8、lysisofembeddedsoftwaresimulationtestingtechnologyandRTEMStestingrequirements，designedadigitalsi