嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵头椒?/p>
定 價(jià):48 元
- 作者:張明杰 雷迅 楊云 王林 宋恒 李強(qiáng) 張軍
- 出版時(shí)間:2014/7/30
- ISBN:9787516504994
- 出 版 社:中航出版?zhèn)髅?/span>
- 中圖法分類:H31
- 頁碼:239
- 紙張:
- 版次:
- 開本:16K
《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵头椒ā芬岳碚摓橹笇?dǎo),提出了操作系統(tǒng)測(cè)試需要解決的問題,證明了基于有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試策略的正確性,使用動(dòng)態(tài)代碼走查方法提高代碼走查的效率和效果,使用地址監(jiān)控方法解決臨界保護(hù)正確性測(cè)試問題。每種測(cè)試方法都以理論為指導(dǎo),測(cè)試充分性得到有效保證。《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵头椒ā愤m合于從事嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)試的科研人員參考和使用。
《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵头椒ā肪庉嬐扑]:嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在通信、醫(yī)療、核電站控制等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使人們?cè)絹碓疥P(guān)注嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的安全性。目前,系統(tǒng)介紹高安全嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵头椒ǖ奈墨I(xiàn)還比較少,《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵头椒ā方榻B了關(guān)于高安全嵌人式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的測(cè)試?yán)碚摵头椒ā?/span>
第1部分嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本原理
第1章嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)概述
1.1操作系統(tǒng)概述
1.1.1操作系統(tǒng)作用
1.1.2操作系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史
1.2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.1嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.2.2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)例
1.3本章小結(jié)
第2章RTEMS嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
2.1RTEMS概述
2.2RTEMS超級(jí)內(nèi)核
2.2.1對(duì)象
2.2.2任務(wù)隊(duì)列
2.3RTEMS功能組件
2.3.1任務(wù)組件
2.3.2中斷組件
2.3.3時(shí)鐘組件
2.3.4定時(shí)器組件
2.3.5進(jìn)程間通信組件
2.3.6存儲(chǔ)管理組件
2.4調(diào)度策略
2.4.1調(diào)度策略控制
2.4.2任務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換
2.5本章小結(jié)
第2部分嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試的理論和方法
第3章問題和策略
3.1軟件測(cè)試概述
3.1.1軟件測(cè)試過程
3.1.2軟件測(cè)試類型
3.2操作系統(tǒng)測(cè)試特殊性
3.2.1三角形判定問題描述
3.2.2三角形判定程序?qū)崿F(xiàn)
3.2.3三角形判定程序測(cè)試
3.2.4操作系統(tǒng)測(cè)試的特殊性
3.3操作系統(tǒng)測(cè)試問題描述
3.3.1ψprg的特點(diǎn)
3.3.2ψprg的分類
3.3.3問題描述
3.3.4基于獨(dú)立系統(tǒng)調(diào)用的測(cè)試方法的不足
3.4基于資源管理視點(diǎn)的測(cè)試策略
3.4.1資源的表示方法
3.4.2資源表示的本質(zhì)
3.4.3問題重新描述
3.4.4基路徑測(cè)試
3.5信號(hào)量測(cè)試案例
3.5.1常規(guī)測(cè)試法
3.5.2基于有限狀態(tài)機(jī)的測(cè)試法
3.5.3正確性證明
3.6其他考慮
3.7本章小結(jié)
第4章動(dòng)態(tài)代碼走查方法
4.1代碼走查定義
4.2基于軟件動(dòng)態(tài)執(zhí)行的代碼走查方法DCW
4.2.1軟件移植
4.2.2代碼走查
4.3RTEMS超級(jí)內(nèi)核代碼走查
4.3.1Score移植
4.3.2Score代碼走查
4.4本章小結(jié)
第5章臨界保護(hù)正確性測(cè)試
5.1問題描述
5.2基于地址監(jiān)控的臨界保護(hù)正確性測(cè)試
5.2.1RTEMS臨界保護(hù)特點(diǎn)
5.2.2地址監(jiān)控的臨界區(qū)保護(hù)正確性測(cè)試
5.2.3正確性證明
5.2.4SVAM方法優(yōu)化
5.2.5Bochs實(shí)現(xiàn)SVAM
5.2.6實(shí)際操作
5.3本章小結(jié)
第6章基于有限狀態(tài)機(jī)的API測(cè)試
6.1方法概述
6.2RTEMS有限狀態(tài)機(jī)
6.2.1固定大小存儲(chǔ)管理有限狀態(tài)機(jī)
6.2.2可變大小存儲(chǔ)管理有限狀態(tài)機(jī)
6.2.3事件通信有限狀態(tài)機(jī)
6.2.4消息隊(duì)列有限狀態(tài)機(jī)
6.2.5信號(hào)量有限狀態(tài)機(jī)
6.2.6異步信號(hào)有限狀態(tài)機(jī)
6.2.7BARRIER通信有限狀態(tài)機(jī)
6.2.8任務(wù)管理有限狀態(tài)機(jī)
6.3狀態(tài)樹
6.3.1分區(qū)狀態(tài)樹
6.3.2堆狀態(tài)樹
6.3.3事件狀態(tài)樹
6.3.4消息隊(duì)列狀態(tài)樹
6.3.5信號(hào)量狀態(tài)樹
6.3.6異步信號(hào)狀態(tài)樹
6.3.7BARRIER狀態(tài)樹
6.3.8任務(wù)管理狀態(tài)樹
6.4測(cè)試用例設(shè)計(jì)
6.5本章小結(jié)
第3部分嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)測(cè)試方法的具體實(shí)現(xiàn)
第7章構(gòu)建測(cè)試環(huán)境
7.1安裝VMware虛擬機(jī)
7.2安裝Linux操作系統(tǒng)
7.3安裝RTEMS交叉編譯環(huán)境
7.4編譯RTEMS操作系統(tǒng)
7.5本章小結(jié)
第8章測(cè)試程序設(shè)計(jì)
8.1測(cè)試程序架構(gòu)
8.2RMMT詳細(xì)設(shè)計(jì)
8.2.1分區(qū)創(chuàng)建測(cè)試
8.2.2分區(qū)刪除測(cè)試
8.2.3獲取分區(qū)ID測(cè)試
8.2.4分區(qū)申請(qǐng)緩沖測(cè)試
8.2.5分區(qū)釋放緩沖測(cè)試
8.2.6狀態(tài)轉(zhuǎn)換測(cè)試
8.2.7程序文件結(jié)構(gòu)和編譯指令
8.3分區(qū)測(cè)試運(yùn)行效果
8.4本章小結(jié)
第9章測(cè)試結(jié)果分析
9.1測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)
9.2典型問題分析
9.2.1自動(dòng)釋放BARRIER任務(wù)問題
9.2.2任務(wù)在休眠狀態(tài)下掛起問題
9.2.3雙口地址映射錯(cuò)誤問題
9.2.4堆擴(kuò)展后及時(shí)分配問題
9.2.5優(yōu)先級(jí)變化后堆及時(shí)分配問題
9.3復(fù)雜度的搶占式資源隊(duì)列調(diào)度
9.3.1問題提出
9.3.2搶占式資源調(diào)度
9.3.3具體實(shí)現(xiàn)
9.4本章小結(jié)
第10章有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試程序源代碼
10.1堆存儲(chǔ)有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試
10.2信號(hào)量有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試
參考文獻(xiàn)
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5.2基于地址監(jiān)控的臨界保護(hù)正確性測(cè)試
上面介紹了進(jìn)程的競(jìng)爭(zhēng)條件和臨界區(qū)的概念,為了避免競(jìng)爭(zhēng)條件的出現(xiàn),操作系統(tǒng)內(nèi)核的設(shè)計(jì)必須考慮如何確保共享數(shù)據(jù)不被交錯(cuò)執(zhí)行的控制路徑破壞其一致性。而操作系統(tǒng)測(cè)試的一個(gè)重點(diǎn)是驗(yàn)證臨界保護(hù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的正確性。
5.2.1RTEMS臨界保護(hù)特點(diǎn)
RTEMS操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)臨界區(qū)的保護(hù),RTEMS臨界區(qū)保護(hù)具有如下特點(diǎn):
內(nèi)核進(jìn)程的非搶占性。對(duì)于非搶占性的操作系統(tǒng)而言,以下斷言總是成立:(1)運(yùn)行的進(jìn)程不會(huì)被其他進(jìn)程取代。(2)異常處理可以中斷在內(nèi)核態(tài)中運(yùn)行的進(jìn)程。但是,在中斷處理程序結(jié)束時(shí),該進(jìn)程的執(zhí)行路徑被恢復(fù)。(3)異常處理的內(nèi)核執(zhí)行路徑只能被執(zhí)行中斷或異常處理的其他內(nèi)核執(zhí)行路徑所中斷。由以上斷言可以知道,對(duì)于系統(tǒng)調(diào)用啟用的其他控制路徑來說,處理非阻塞的系統(tǒng)調(diào)用的內(nèi)核控制路徑是原子的,這簡(jiǎn)化了很多內(nèi)核函數(shù)的實(shí)現(xiàn):不是由中斷或異常處理程序更新的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以安全地被訪問。
臨界區(qū)保護(hù)通過關(guān)中斷實(shí)現(xiàn)。關(guān)中斷是用來確保內(nèi)核語句序列可以作為一個(gè)臨界區(qū)進(jìn)行操作的一種機(jī)制。即使硬件設(shè)備發(fā)出IRQ信號(hào)時(shí),關(guān)中斷也允許內(nèi)核控制路徑繼續(xù)執(zhí)行,這樣就提供了一種有效的方法,來保護(hù)中斷處理程序也會(huì)訪問的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
5.2.2地址監(jiān)控的臨界區(qū)保護(hù)正確性測(cè)試
由于所討論的操作系統(tǒng)具有非搶占性的特點(diǎn),所以對(duì)共享變量的競(jìng)爭(zhēng)條件出現(xiàn)在中斷打斷任務(wù)或中斷嵌套的情況下。對(duì)一個(gè)共享變量的寫操作必須關(guān)閉中斷,操作完畢之后,再打開中斷。為了驗(yàn)證對(duì)每一次共享變量的寫操作,都關(guān)閉了中斷,本章提出基于地址監(jiān)控的臨界區(qū)保護(hù)正確性測(cè)試方法SVAM(Shared Varible Address Monitor)。