面向復(fù)合場(chǎng)景的RTOS系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)核級(jí)測(cè)試及優(yōu)化方法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式產(chǎn)品被廣泛運(yùn)用到人們的日常生活中，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)亦隨之逐漸滲透到學(xué)術(shù)界、工業(yè)界等領(lǐng)域。RTOS是對(duì)外部事件響應(yīng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的操作系統(tǒng)，能在指定或確定時(shí)間之前對(duì)事件做出響應(yīng)。它的正確性不僅取決于系統(tǒng)計(jì)算的邏輯結(jié)果，還取決于產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果的時(shí)間。RTOS要求其所有組件都是可靠且可預(yù)測(cè)的，特別是在重負(fù)載的復(fù)合場(chǎng)景中。本文集中探討了面向復(fù)合場(chǎng)景的RTOS系統(tǒng)調(diào)用的性能測(cè)試及優(yōu)化方法。
　　

2、 本文首先分析系統(tǒng)調(diào)用的常規(guī)測(cè)試方法，發(fā)現(xiàn)其存在一系列問(wèn)題，包括不可重復(fù)性、復(fù)雜性。這些問(wèn)題在復(fù)合場(chǎng)景中將可能引入更多誤差。針對(duì)這些缺陷，本文提出一種新的內(nèi)核級(jí)測(cè)試方法，在測(cè)試過(guò)程中專注于系統(tǒng)調(diào)用自身執(zhí)行的時(shí)間，采用分片計(jì)時(shí)的方法，得到系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行時(shí)間。內(nèi)核級(jí)測(cè)試方法是一種源碼級(jí)的測(cè)試方法，建立在深入分析系統(tǒng)內(nèi)核源碼、理解系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)機(jī)制的基礎(chǔ)上。所以本文使用插樁技術(shù)來(lái)采集系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，提出一種插樁模型，分別從插樁位置和插樁

3、函數(shù)等不同層面分析內(nèi)核級(jí)測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)時(shí)的細(xì)節(jié)，然后提出一種數(shù)據(jù)的離線分析算法，并基于層次分析法給出時(shí)間數(shù)據(jù)處理的公式。
　　 本文選用基于虛擬機(jī)的測(cè)試方法，以RTOS中典型系統(tǒng)調(diào)用為例，展示常規(guī)測(cè)試方法和本文提出的內(nèi)核級(jí)測(cè)試方法測(cè)得的數(shù)據(jù)結(jié)果的對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，內(nèi)核級(jí)測(cè)試方法更為合理。最后本文展示三個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(μC/OS-Ⅱ2.52、RTEMS4.9.1和VxWorks5.4)的部分代表關(guān)鍵評(píng)測(cè)技術(shù)的數(shù)據(jù)，評(píng)判出不同實(shí)時(shí)操