嵌入式软件开发中的实时操作系统设计与优化研究

随着嵌入式系统应用的日益广泛,实时操作系统对嵌入式软件的开发也显得日益重要。实时操作系统可以提供保证嵌入式系统实时性能与稳定性的关键功能。但在研制过程中需遵循一定的设计原则,以适应具体的应用需要。另外,对实时操作系统各方面进行优化还能进一步提升系统性能与效率。本项研究的目的是探讨实时操作系统设计原则与优化策略以及评价它们对系统性能所产生的效果。

军工实时嵌入式软件开发平台

软件开发工作在军工实时嵌入式软件工程中具有重要地位,其能够对军工实时嵌入式软件工程质量等方面产生直接影响。因此为确保军工实时嵌入式软件工程设计工作能够顺利进行以及满足社会需求,本文通过分析相关资料及实际调查,对软件开发在军工实时嵌入式软件工程化中的应用进行研究,以期可以为相关人员开展工作提供可靠依据。

面向嵌入式实时软件系统需求工程环境——SREE

1前言 软件开发的需求阶段需要严格定义被开发系统的需求规格说明书(Software Requirement Specifications,SRS).对于软件开发来说,SRS中的错误将导致开发成本、开发时间的增加,甚至是开发过程的失败,所以,SRS的正确和可靠极为重要.但由于许多因素,如问题的复杂性、设计人员交流障碍、用户对问题陈述的不完全和不一致以及需求易变性等,需求分析变得十分复杂.为有效地解决这些问题,人们主要围绕着需求分析模型和语言及CASE技术和工具进行了相关的研究,引入形式化技术和CASE工具的需求工程正不断向着需求工程自动化的方向发展.

嵌入式软件设计课程教学实践

为了培养高级嵌入式软件设计人才,提出以系统工程思想为基础的5层课程内容设计,阐述让学生循序渐进地掌握简单嵌入式软件、复杂嵌入式软件、实时嵌入式软件、智能嵌入式软件的设计方法。介绍课程的实践与考核,说明其具有挑战度,在综合培训学生工程能力与创新能力的同时,强调方法论的灵活应用,以达到鱼渔双授、传道致远的教学目标。

实时嵌入式软件的测试技术

实时嵌入式软件作为应用软件的一大流派 ,在很多领域有着极其广泛的应用 ,但其质量却令人担忧 .本文首先概括地介绍了实时嵌入式软件的应用现状 ,在详细分析了实时嵌入式软件的特征—实时性、嵌入特性和反应性—的基础上 ,综述了在该领域的国内外测试现状 ,包括各种测试方法、测试工具、测试策略和存在的问题 .最后 ,对实时嵌入式软件的测试进行了小结 .

基于Python的实时嵌入式软件测试脚本

基于Python语言设计一种实时测试脚本,开发扩展模块,实现测试脚本与嵌入式软件仿真测试环境(ESSTE)的接口。该测试脚本使用简便,实时性高、描述能力强、具有良好的可复用性,目前已成功应用到ESSTE中。对多个实时嵌入式软件进行测试,结果验证了该测试脚本的正确性和实时性。

基于UML实时扩展的嵌入式软件测试用例生成技术

将统一建模语言(unified modeling language,UML)和对象约束语言(object constraint language,OCL)引入嵌入式软件测试领域,首先提出了一种基于UML实时扩展的嵌入式软件测试建模过程。然后,给出了UML状态图和类图的实时扩展方法。最后,结合航空电子系统嵌入式软件测试用例生成过程,详细阐述了被测系统的静态和动态建模,提出了扩展的测试序列定义及其生成方法,最终将所生成测试用例采用扩展标记语言(extensible markup language,XML)格式存储。工程应用验证表明,上述方法可充分发挥UML作为工业标准的工具资源优势,提高嵌入式软件测试用例生成的准确性、有效性和自动化程度。

一种嵌入式实时系统软件能耗建模与分析的方法

随着嵌入式实时系统低能耗研究的不断深入,软件能耗已经成为影响系统的主要因素,并朝着定量分析方向发展.针对嵌入式实时系统缺乏有效的软件能耗建模与分析的方法,提出一种基于进程代数的嵌入式实时系统软件能耗建模与分析的方法.通过在时间通信顺序进程上扩展价格信息得到价格时间通信顺序进程,将嵌入式实时系统指令的功耗映射成价格时间通信顺序进程的价格,利用价格时间通信顺序进程对嵌入式实时系统软件能耗建模并进行量化分析,提出的最优路径算法可以对建模结果进行指令功耗可满足性检查,并计算当前最低能耗可达路径.该方法可以从很大程度上提高嵌入式实时系统软件能耗计算和分析的准确性,计算结果有助于嵌入式实时系统软件能耗的量化分析和优化设计.

实时嵌入式软件仿真测试平台的体系结构设计

从实时嵌入式软件测试平台的需求出发 ,分析了实时嵌入式软件测试对计算机体系结构的要求 。

实时嵌入式软件测试脚本技术研究

根据当前软件测试脚本技术的发展，结合实时嵌入式软件的特点，提出了脚本化的实时嵌入式软件测试的实现机制，并分别针对嵌入式软件测试脚本语言的设计及其相应解释器的实现进行了阐述。

实时嵌入式软件测试执行引擎的设计与实现

自动化的实时嵌入式软件测试中,测试描述执行系统的设计与实现是需要解决的关键问题之一.基于面向对象的思想,设计和实现了实时嵌入式软件测试描述语言的执行引擎.介绍了测试描述驱动的实时嵌入式软件自动化测试过程,并在此基础上提出了测试描述执行引擎的总体设计方案,阐述了编译过程和执行过程的实现方法,给出了符号表管理中哈希函数及其冲突的解决方法和基于SBRMS(Segment-Based Rate Monotonic Scheduling)调度策略的测试描述执行过程.对引擎的执行效率进行了评估和分析,结果表明,通过合理控制测试描述的规模和并发执行个数,测试描述执行引擎能够满足实时嵌入式软件自动化测试对实时、并发特性的要求,并具有良好的可移植性.

嵌入式实时软件通用框架模型研究

框架是一种在某个领域获得软件重用的重要途径,描绘的是一个待建应用系统软件的主要结构。从实时嵌入式系统的两大特性着手,提出了一个通用的嵌入式实时软件框架模型,深入分析了该框架下的资源模型、时间模型、任务模型、调度模型和通信模型以及它们之间的相互依赖关系,并且进行了建模。该模型在某航空机载系统研究中得到了应用并切实提高了软件的开发效率和可维护性,具有一定的工程理论和应用价值。

基于覆盖的软件测试技术在实时嵌入式软件中的应用研究

基于对覆盖的软件测试技术在实时嵌入式软件中的应用进行的研究，针对实时嵌入式软件测试的特点，文中提出了一个适用于实时嵌入式系统覆盖测试的软件测试模型，并对该模型实现中的核心技术进行了阐明。最后介绍了以上软件测试技术在实际工程项目的应用情况。

面向实时嵌入式机载软件的测试技术研究

文章对实时嵌入式机载软件的测试方法进行了研究，针对机载计算机软件的时空约束、面向机器和容错计算等一系列特点，提出一个适用于实时嵌入式机载系统的REAST软件测试模型，并对该模型实现中的4个核心技术进行了简要的阐明。最后。介绍了以上软件测试方法在实际工程项目中的应用情况。

嵌入式实时软件模型开发环境研究

为保证嵌入式实时软件的功能安全和实时性,基于模型驱动开发方法,研究了嵌入式实时软件的模型开发环境的体系结构,设计了一个嵌入式实时软件模型开发环境的原型MDE环境。其中应用任务模型使用两层模型机制:上层模型用于建模应用任务的功能行为与性能特征并支持形式化功能安全验证和实时性分析,下层模型用于模型测试和自动生成支持嵌入式实时操作系统API接口和驱动函数接口的应用任务源代码。通过工具集成实现了建模、分析验证、代码生成和测试等嵌入式实时软件的完整模型化开发过程,为将来进一步完善和改进嵌入式实时软件模型开发环境的构建技术提供了应用验证。

嵌入式软件测试工程化研究与实践

随着嵌入式系统在各行各业应用的迅速发展,其核心控制软件也变得日益庞大和复杂,实行有效的嵌入式软件测试显得越来越重要。首先分析了嵌入式软件的特点及嵌入式软件测试的重要性,接着阐述了一种有效的嵌入式软件测试工程化方法,并结合一个实际测试项目验证了该方法的有效性。

嵌入式软件仿真测试环境中实时控制器的设计

嵌入式软件是软件中最难于测试的一类软件,具有软硬件高度相关性和实时性,前期基于自动化测试工具TestQuest构造的软件仿真测试环境是基于windows平台的,存在实时性差和任务调度困难等缺陷,针对以上问题,对基于TestQuest构造的测试环境扩展了基于vxworks操作系统的实时控制器(RCC),详细说明了其软硬件的设计、vxworks操作系统的移植和BSP的开发、实时控制器的任务调度机制和原型系统的验证。

面向嵌入式实时软件的需求规约语言及检测方法

针对嵌入式实时软件需求规约及其检测问题,提出了基于层次并发有穷状态机的可合成的图形化建模语言RTRSM*(real-time requirements specification model*),利用转换有效期和事件预定机制来描述时间限制,能够较好地支持系统交互性和实时性的建模.为弥补RTRSM*作为操作性规约语言不便于性质描述的问题,提出了命题时序逻辑RITL(real-time interval temporal logic).该语言以时间状态序列为语义模型,具有基于区间和时间点的量化时间属性描述功能,能自然、全面地描述RTRSM*模型性质.介绍并讨论了基于两种语言的规约检测方法和技术,主要包括系统状态空间有穷的RTRSM*模型状态可达图的相关问题和规约的模拟执行.

嵌入式实时控制系统软件可靠性建模与应用

嵌入式实时控制系统(ERCS)广泛应用于各种控制系统中,其软件不同于普通软件,除满足实时性要求外,可靠性也是相当重要的。首先对嵌入式实时控制系统软件进行形式化抽象定义,然后对不可再分的软件模块进行可靠性建模,并应用Copula函数对软件系统进行建模,最后应用建立的模型,对具体的系统进行了软件可靠性计算。通过实例计算可知,用Copula函数建立的嵌入式实时控制系统软件可靠性模型,考虑了软件各个模块的相依性,进而得到嵌入式实时控制系统软件模块相依的可靠度较各模块独立时有所提高。

基于构件的嵌入式实时软件建模与分析

嵌入式实时软件具有严格的时间要求,任何时间错误都可能造成重大的经济损失甚至导致灾难性的后果。因此,在软件开发早期,对其时间需求进行形式化的分析和验证是非常重要的。本文提出一种基于构件的嵌入式实时软件建模与分析方法,该方法不仅可以检测出需求模型中的时间冲突,有助于保证嵌入式实时软件时间约束的正确性,而且也使得分析结果具有可复用、可扩展的优点。