面向復合場景的RTOS系統(tǒng)調用內核級測試及優(yōu)化方法研究.pdf

1、近年來，隨著信息技術的飛速發(fā)展，嵌入式產品被廣泛運用到人們的日常生活中，嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)亦隨之逐漸滲透到學術界、工業(yè)界等領域。RTOS是對外部事件響應經過優(yōu)化的操作系統(tǒng)，能在指定或確定時間之前對事件做出響應。它的正確性不僅取決于系統(tǒng)計算的邏輯結果，還取決于產生這個結果的時間。RTOS要求其所有組件都是可靠且可預測的，特別是在重負載的復合場景中。本文集中探討了面向復合場景的RTOS系統(tǒng)調用的性能測試及優(yōu)化方法。
　　

2、 本文首先分析系統(tǒng)調用的常規(guī)測試方法，發(fā)現(xiàn)其存在一系列問題，包括不可重復性、復雜性。這些問題在復合場景中將可能引入更多誤差。針對這些缺陷，本文提出一種新的內核級測試方法，在測試過程中專注于系統(tǒng)調用自身執(zhí)行的時間，采用分片計時的方法，得到系統(tǒng)調用的執(zhí)行時間。內核級測試方法是一種源碼級的測試方法，建立在深入分析系統(tǒng)內核源碼、理解系統(tǒng)調用的實現(xiàn)機制的基礎上。所以本文使用插樁技術來采集系統(tǒng)運行時的動態(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)等不同層面分析內核級測試方法實現(xiàn)時的細節(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間數(shù)據(jù)處理的公式。
　　 本文選用基于虛擬機的測試方法，以RTOS中典型系統(tǒng)調用為例，展示常規(guī)測試方法和本文提出的內核級測試方法測得的數(shù)據(jù)結果的對比。實驗結果表明，內核級測試方法更為合理。最后本文展示三個實時操作系統(tǒng)(μC/OS-Ⅱ2.52、RTEMS4.9.1和VxWorks5.4)的部分代表關鍵評測技術的數(shù)據(jù)，評判出不同實時操