專利名稱：基于數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法，屬于嵌入式實 時操作系統(tǒng)微內(nèi)核技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
嵌入式實時操作系統(tǒng)微內(nèi)核技術(shù)是智能變電站自動化領(lǐng)域中智能設(shè)備廣為采用 的關(guān)鍵技術(shù)，其內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略更是其中的核心技術(shù)，內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略直接 影響智能設(shè)備的可靠性、實時性以及可擴展性。內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略統(tǒng)籌管理智能設(shè)備 的軟硬件，通過系統(tǒng)應用需求，調(diào)度、分配內(nèi)核系統(tǒng)擁有的所有資源，實施系統(tǒng)的外在和內(nèi) 部行為。目前基于數(shù)字化微內(nèi)核的應用極其復雜，在應用測試過程中，主要進行離散的功能 測試，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，無法判斷故障產(chǎn)生的原因是系統(tǒng)資源造成還是系統(tǒng)應用造成。針 對目前的應用現(xiàn)狀，數(shù)字化微內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策測試方法通過系統(tǒng)相對精準時鐘、系統(tǒng) 資源對象描述矩陣以及實施過程觸發(fā)控制時序，內(nèi)嵌資源對象觸發(fā)代碼，實現(xiàn)對實時微內(nèi) 核調(diào)度行為的全景描述，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障可以動態(tài)識別造成故障的原因是系統(tǒng)級錯誤，還 是應用級錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問題是克服目前智能變電站自動化領(lǐng)域中智能設(shè)備在采用數(shù) 字化微內(nèi)核技術(shù)，其時間精準性和執(zhí)行邏輯可靠性的保證沒有通過定量方法進行測評的缺 陷，提供一種基于數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度測試方法，其將數(shù)字化微內(nèi)核以及邏輯應 用抽象為一個動態(tài)實時對象，對其資源包括系統(tǒng)資源以及應用資源進行統(tǒng)一建模，通過模 型的表現(xiàn)行為，動態(tài)以相對時間跟蹤記錄模型中資源的實時邏輯行為，通過分析實時邏輯 行為時序報告，測試其系統(tǒng)運行的實時性以及精準性。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法， 包括如下步驟第一步、根據(jù)數(shù)字化微內(nèi)核運行資源分配狀態(tài)，抽取系統(tǒng)級資源配置參數(shù)，包括 系統(tǒng)任務數(shù)目、系統(tǒng)任務優(yōu)先級、系統(tǒng)信號量、消息隊列運行模式及其配置信息，建立系統(tǒng) 級資源時序分析矩陣；第二步、根據(jù)數(shù)字化智能設(shè)備應用特性及抽象應用資源的分配狀態(tài)，抽取應用資 源配置參數(shù)，包括系統(tǒng)應用任務數(shù)目、應用任務優(yōu)先級、應用系統(tǒng)信號量、消息隊列運行模 式及其配置信息，建立應用任務級資源時序分析矩陣；第三步、根據(jù)系統(tǒng)級資源配置參數(shù)、應用資源配置參數(shù)以及應用觸發(fā)條件，建立數(shù) 字化微內(nèi)核行為模型；第四步、根據(jù)數(shù)字化微內(nèi)核行為模型，建立數(shù)字化微內(nèi)核調(diào)度時序相對時鐘；統(tǒng)一 抽象動態(tài)時序跟蹤點，生成動態(tài)時序邏輯描述對象，建立動態(tài)跟蹤對象監(jiān)視模型；第五步、根據(jù)動態(tài)對象監(jiān)視模型，設(shè)置動態(tài)跟蹤對象輸入矩陣、動態(tài)跟蹤對象輸出
第六步、根據(jù)在線監(jiān)測情況，啟動動態(tài)跟蹤對象觸發(fā)條件，所述觸發(fā)條件包含有 數(shù)字化微內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略約束條件、邊界條件、時序配合條件以及時間精準條件；第七步數(shù)字化微內(nèi)核根據(jù)各種觸發(fā)條件執(zhí)行實時動態(tài)調(diào)度，根據(jù)預置調(diào)度策略生 成過程時序圖以及生成動態(tài)對象集合記錄。進一步的，第七步完成之后，分析展現(xiàn)內(nèi)核動態(tài)調(diào)度時序圖，檢驗數(shù)字化微內(nèi)核實 時動態(tài)調(diào)度策略邏輯的正確性以及過程邏輯的可行性，資源分配以及應用的合理性。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明通過對智能變電站自動化系統(tǒng)中智能設(shè)備的微內(nèi)核進行動態(tài)跟蹤，實時記 錄其動態(tài)過程，利用微內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略時序過程圖分析其邏輯行為的正確性以及任 務執(zhí)行的實時性，定量分析微內(nèi)核的調(diào)度策略以及外部事件響應的實時性，提高了系統(tǒng)運 行的實時性以及精準性，解決了微內(nèi)核系統(tǒng)運行異常情況下內(nèi)核和應用界面不確定的問 題，確保智能設(shè)備的可靠穩(wěn)定運行。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明基于數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法流程圖。圖2為本發(fā)明基于數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法的時序圖。
具體實施例方式本發(fā)明數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法，如圖1所示，包括如下步驟第一步、根據(jù)數(shù)字化微內(nèi)核運行資源分配狀態(tài)，抽取系統(tǒng)級資源配置參數(shù)，包括 系統(tǒng)任務數(shù)目、系統(tǒng)任務優(yōu)先級、系統(tǒng)信號量、消息隊列運行模式及其配置信息，建立系統(tǒng) 級資源時序分析矩陣；第二步、根據(jù)數(shù)字化智能設(shè)備應用特性及抽象應用資源的分配狀態(tài)，抽取應用資 源配置參數(shù)，包括系統(tǒng)應用任務數(shù)目、應用任務優(yōu)先級、應用系統(tǒng)信號量、消息隊列運行模 式及其配置信息，建立應用任務級資源時序分析矩陣；第三步、根據(jù)系統(tǒng)級資源配置參數(shù)、應用資源配置參數(shù)以及應用觸發(fā)條件，建立數(shù) 字化微內(nèi)核行為模型；上述第一步至第三步為初始化系統(tǒng)模型參數(shù)的步驟；第四步、根據(jù)數(shù)字化微內(nèi)核行為模型，建立數(shù)字化微內(nèi)核調(diào)度時序相對時鐘；統(tǒng)一 抽象動態(tài)時序跟蹤點，生成動態(tài)時序邏輯描述對象，建立動態(tài)跟蹤對象監(jiān)視模型；第五步、根據(jù)動態(tài)對象監(jiān)視模型，設(shè)置動態(tài)跟蹤對象輸入矩陣、動態(tài)跟蹤對象輸出 矩陣；第六步、根據(jù)在線監(jiān)測情況，啟動動態(tài)跟蹤對象觸發(fā)條件，所述觸發(fā)條件包含有 數(shù)字化微內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略約束條件、邊界條件、時序配合條件以及時間精準條件；第七步數(shù)字化微內(nèi)核根據(jù)各種觸發(fā)條件執(zhí)行實時動態(tài)調(diào)度，根據(jù)預置調(diào)度策略生 成過程時序圖以及生成動態(tài)對象集合記錄。進一步的，第七步完成之后，分析展現(xiàn)內(nèi)核動態(tài)調(diào)度時序圖，檢驗數(shù)字化微內(nèi)核實
4時動態(tài)調(diào)度策略邏輯的正確性以及過程邏輯的可行性，資源分配以及應用的合理性。圖2中橫坐標表示系統(tǒng)資源占用時間，縱坐標表示系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)應用時，系統(tǒng)資 源以及應用資源的分布。其中系統(tǒng)資源包括系統(tǒng)任務TNetTaSk、TexcTask, NetIntFun, DatabaeSem 以及應用級任務NetFun、CanBusFun> NetRcnFun> NetSndFun> DatabaseFun> GooseFun0 TNetTask任務主要實現(xiàn)系統(tǒng)級任務的網(wǎng)絡(luò)通信；TexcTask主要實現(xiàn)系統(tǒng)的異 常情況出錯處理；NetFim主要實現(xiàn)應用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議管理；NetIntFim實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷任務處理； DatabaeSem主要實現(xiàn)應用任務存儲數(shù)據(jù)庫互斥；CanBusFim主要實現(xiàn)應用現(xiàn)場總線通信； NetRcnFun主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應用數(shù)據(jù)接受；NetSndFun主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應用數(shù)據(jù)發(fā)送；Databa seFun主要實現(xiàn)應用數(shù)據(jù)科的操作；GooseFim主要實現(xiàn)Goose實時報文的發(fā)送和接收。該 圖主要展示系統(tǒng)在啟動GooseFun應用時，系統(tǒng)任務TNetTask、TexcTask, NetIntFun的 運行狀況，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信號量DatabaeSem的運行情況以及應用任務NetFun、CanBusFun, NetRcnFun,NetSndFun,DatabaseFun,GooseFun的運行狀態(tài)，通過分析系統(tǒng)資源以及應用資 源的時序分配，評估系統(tǒng)資源的設(shè)計合理性、實時性以及可靠性。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法，包括如下步驟第一步、根據(jù)數(shù)字化微內(nèi)核運行資源分配狀態(tài)，抽取系統(tǒng)級資源配置參數(shù)，包括系統(tǒng)任務數(shù)目、系統(tǒng)任務優(yōu)先級、系統(tǒng)信號量、消息隊列運行模式及其配置信息，建立系統(tǒng)級資源時序分析矩陣；第二步、根據(jù)數(shù)字化智能設(shè)備應用特性及抽象應用資源的分配狀態(tài)，抽取應用資源配置參數(shù)，包括系統(tǒng)應用任務數(shù)目、應用任務優(yōu)先級、應用系統(tǒng)信號量、消息隊列運行模式及其配置信息，建立應用任務級資源時序分析矩陣；第三步、根據(jù)系統(tǒng)級資源配置參數(shù)、應用資源配置參數(shù)以及應用觸發(fā)條件，建立數(shù)字化微內(nèi)核行為模型；第四步、根據(jù)數(shù)字化微內(nèi)核行為模型，建立數(shù)字化微內(nèi)核調(diào)度時序相對時鐘；統(tǒng)一抽象動態(tài)時序跟蹤點，生成動態(tài)時序邏輯描述對象，建立動態(tài)跟蹤對象監(jiān)視模型；第五步、根據(jù)動態(tài)對象監(jiān)視模型，設(shè)置動態(tài)跟蹤對象輸入矩陣、動態(tài)跟蹤對象輸出矩陣；第六步、根據(jù)在線監(jiān)測情況，啟動動態(tài)跟蹤對象觸發(fā)條件，所述觸發(fā)條件包含有數(shù)字化微內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略約束條件、邊界條件、時序配合條件以及時間精準條件；第七步數(shù)字化微內(nèi)核根據(jù)各種觸發(fā)條件執(zhí)行實時動態(tài)調(diào)度，根據(jù)預置調(diào)度策略生成過程時序圖以及生成動態(tài)對象集合記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法，其特征 是第七步完成之后，分析展現(xiàn)內(nèi)核動態(tài)調(diào)度時序圖，檢驗數(shù)字化微內(nèi)核實時動態(tài)調(diào)度策略 邏輯的正確性以及過程邏輯的可行性，資源分配以及應用的合理性。
全文摘要
數(shù)字化微內(nèi)核的實時動態(tài)調(diào)度策略測試方法，其對系統(tǒng)的調(diào)度是基于微內(nèi)核本身的調(diào)度策略，數(shù)字化微內(nèi)核動態(tài)調(diào)度的實質(zhì)就是針對復雜的任務需求實現(xiàn)任務調(diào)度的精準性以及任務調(diào)度的實時性，滿足系統(tǒng)對精準時間和執(zhí)行邏輯的要求，其將數(shù)字化微內(nèi)核以及邏輯應用抽象為一個動態(tài)實時對象，對其資源包括系統(tǒng)資源以及應用資源進行統(tǒng)一建模，通過模型的表現(xiàn)行為，動態(tài)以相對時間跟蹤記錄模型中資源的實時邏輯行為，通過分析實時邏輯行為時序報告，測試其系統(tǒng)運行的實時性以及精準性。
文檔編號G06F11/36GK101944063SQ20101028794
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者戴志強, 江平, 鄧路, 馬新平 申請人:南京中德保護控制系統(tǒng)有限公司