嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的測(cè)試

姚佳瑜

摘要 本文展開對(duì)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的測(cè)試研究，其主要目的在于了解單親啊嵌入式軟件系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及其具體的測(cè)試技術(shù)。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新，較多的先進(jìn)技術(shù)得到發(fā)展和普及。在嵌入式軟件發(fā)展進(jìn)程中，中斷機(jī)制作為其重要的構(gòu)成部分，是在嵌入式系統(tǒng)程序在執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)時(shí)遇到突發(fā)事件后，采用暫時(shí)中止所執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)為執(zhí)行緊急事件的程序。為了明確嵌入式軟件中斷系統(tǒng)在應(yīng)用中的情況，本文展開了深入研究。主要是對(duì)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)加以闡述，對(duì)靜態(tài)測(cè)試技術(shù)和動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

【關(guān)鍵詞】嵌入式軟件 中斷系統(tǒng) 測(cè)試

自改革開放深入實(shí)施，我國各行業(yè)都取得了突出性的成就。與此同時(shí)，各種先進(jìn)技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用到各領(lǐng)域中，并占據(jù)了十分重要的地位。近年來，在嵌入式軟件應(yīng)用日益頻繁的基礎(chǔ)上，其軟件中斷系統(tǒng)受到了普遍的關(guān)注。從某種角度而言，嵌入式軟件系統(tǒng)的類型相對(duì)較多，從執(zhí)行的時(shí)間方面和觸發(fā)的類型方面，都能夠?qū)⑵浞譃椴煌那度胧杰浖愋?。本文在研究中，通過對(duì)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)分析，能夠?yàn)槿蘸蟠龠M(jìn)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的發(fā)展，奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)試技術(shù)

1.1 中斷系統(tǒng)的資源沖突檢查

在嵌入式軟件中斷系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試中，存在不同程度的問題。根據(jù)對(duì)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)試技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)中斷資源使用沖突，是其常見且最為可能出現(xiàn)的問題。為此，中斷系統(tǒng)的資源沖突檢測(cè)，在嵌入式軟件中斷系統(tǒng)發(fā)展中，顯得尤為必要。在測(cè)試和檢查期間，中斷資源沖突檢測(cè)，主要是對(duì)已經(jīng)中斷使用的軟件系統(tǒng)中各種公共性資源加以分析，通過對(duì)公共資源的寄存器、緩存區(qū)域和全局變量等內(nèi)容的探討，明確公共性資源的使用情況。在檢測(cè)期間，首先要明確軟件系統(tǒng)中的公共資源。對(duì)主程序與中斷中使用的公共資源加以整理，詳細(xì)記錄。其次，要對(duì)所掌握的公共資源讀寫情況，進(jìn)一步的分析。明確每個(gè)公共資源在軟件程序中，使用時(shí)存在的三種情況。最后，根據(jù)公共資源的讀寫狀態(tài)，分析中斷系統(tǒng)的資源沖突狀況。

1.2 中斷現(xiàn)場(chǎng)的備份和恢復(fù)

在嵌入式軟件中斷系統(tǒng)中，采用中斷處理程序，將會(huì)必然的打斷主程序的運(yùn)行。同時(shí)，由于主程序在之前始終處于運(yùn)行狀態(tài)中，其發(fā)生中斷的位置存在不固定的特點(diǎn)。因此，為了能夠有效保護(hù)主程序運(yùn)行時(shí)被打斷的現(xiàn)場(chǎng)，在中斷程序開始處理時(shí)，必須要對(duì)主程序所運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)加以備份，并在中斷完成后對(duì)所備份的現(xiàn)場(chǎng)加以恢復(fù)。通常情況下，在對(duì)中斷程序進(jìn)行代碼的審查時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的主程序運(yùn)行情況，檢查是否對(duì)所有的資源實(shí)施了備份。所要備份的資源，一般包括為與主程序共同應(yīng)用的寄存器、全局性的變量等。此外，在中斷處理程序后，通常會(huì)在入口處對(duì)所備份的資源，實(shí)施壓棧性操作，而在出口處對(duì)此類資源實(shí)施出棧性操作。對(duì)中斷現(xiàn)場(chǎng)代碼的審查，需要通過不同的操作，檢查所要保護(hù)的資源是否全部得到備份。

1.3 中斷系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)

在嵌入式軟件中斷系統(tǒng)中，其軟件的芯片類型不盡相同。而在實(shí)際的中斷處理期間，對(duì)不同類型的芯片，其處理優(yōu)先級(jí)是不同的。對(duì)于ARM芯片，其中斷的優(yōu)先級(jí)是能夠通過對(duì)實(shí)際中斷情況，進(jìn)行合理的編程的。對(duì)于8051芯片，只能根據(jù)中斷流程，設(shè)計(jì)高或是低兩種極端級(jí)別的中斷。同時(shí)，在中斷時(shí)要認(rèn)真檢查芯片的類型，因?yàn)椴糠中酒谥袛嗥陂g，是能夠被嵌套的，但也有部分芯片無法被嵌套。在對(duì)其嵌入式軟件中斷系統(tǒng)進(jìn)行代碼審查時(shí)，要考慮各芯片的綜合特點(diǎn)，對(duì)于不能夠被嵌套的中斷芯片，在對(duì)其中斷時(shí)，則應(yīng)首先考慮芯片優(yōu)先級(jí)中斷延遲的問題。對(duì)于能夠被嵌套的中斷芯片，在對(duì)其中斷時(shí)，則應(yīng)首先考慮高優(yōu)先級(jí)打斷低優(yōu)先級(jí)后，其二者共同使用的中斷資源，是否會(huì)受到影響和引發(fā)沖突。對(duì)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)進(jìn)行代碼審查時(shí)，對(duì)中斷系統(tǒng)芯片優(yōu)先級(jí)的檢查，是檢查的重中之重。

2 嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)

在嵌入式軟件中斷系統(tǒng)中，其動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)也是十分重要的。通常情況下，對(duì)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)使用時(shí)，可以將其分為測(cè)試中斷程序的相應(yīng)時(shí)間、測(cè)試中斷程序的處理時(shí)間。中斷響應(yīng)時(shí)間，是從觸發(fā)的時(shí)間持續(xù)到中斷程序執(zhí)行期間的所有時(shí)間，屬于動(dòng)態(tài)性的流程。中斷程序處理時(shí)間，是從中斷程序執(zhí)行時(shí)間，到執(zhí)行結(jié)束的時(shí)間，屬于動(dòng)態(tài)性的執(zhí)行過程。軟件在中斷時(shí)，一般分為一個(gè)中斷或是多個(gè)中斷，二者不可能同時(shí)存在。在較長的響應(yīng)時(shí)間和處理時(shí)間中，測(cè)試人員可能不會(huì)準(zhǔn)確的在動(dòng)態(tài)測(cè)量下完成程序處理。因此，嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的測(cè)試人員，需要對(duì)每個(gè)單獨(dú)發(fā)生中斷處理的響應(yīng)和處理時(shí)間加以測(cè)量，根據(jù)實(shí)際情況和芯片的特點(diǎn)，從理論上計(jì)算出在動(dòng)態(tài)測(cè)試期間，所需要的響應(yīng)和處理時(shí)間。

3 結(jié)語

在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，我國先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，支撐其各行業(yè)的發(fā)展。在諸多先進(jìn)技術(shù)中，嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛。根據(jù)對(duì)嵌入式中斷系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在軟件測(cè)試工作中，能夠在一定程度上減少程序上的錯(cuò)誤或是失誤，對(duì)于提高工作效率，具有十分重要的作用。在研究中，主要從中斷系統(tǒng)的資源沖突檢查、中斷現(xiàn)場(chǎng)的備份和恢復(fù)、中斷系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)等方面，重點(diǎn)恩熙嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)試技術(shù)，同時(shí)從不同方面分析動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)。期望通過本文關(guān)于嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的綜合探究，可以為日后促進(jìn)嵌入式軟件中斷系統(tǒng)的發(fā)展，提供寶貴的建議。

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