CN104834567A - 一种分区和应用时间窗符合性检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种分区和应用时间窗符合性检测系统，包含分区策略配置文件、应用配置策略文件、分区时间符合性检测模块、应用时间符合性检测模块、分区时间调度策略显示模块、时间符合性检测信息显示模块，所述分区策略配置文件用于定义各分区的起始时间和终止时间；所述应用配置策略文件用于定于每个分区中各应用的起始时间和终止时间；所述分区时间符合性检测模块用于对分区策略配置文件中定义的分区时间分配进行检查；所述应用时间符合性检测模块用于对应用配置策略文件定义的应用时间分配进行检查；所述分区时间调度策略显示模块、时间符合性检测信息显示模块用于显示检查结果。本发明能提高检测的效率和准确度，也为系统综合测试提供依据。

Description

一种分区和应用时间窗符合性检测系统

【技术领域】

本发明涉及多任务系统的时间分配符合性检测工具，特别是指基于ARINC653规范的分区和应用时间窗符合性检测工具。

【背景技术】

ARINC 653规范定义了多任务系统使用同一个物理终端(处理计算机)资源的分配规则。图1给出了相应的数据结构定义方式

在IMA系统的设计和综合验证阶段，根据RTCA/DO 297的职责定义，往往存在多轮资源分配与协调的过程，这在像IMA这种复杂架构下，修改会给系统的实现与验证带来复杂性，同时，如果在设计的初期，没有进行时间符合性的分析和检查，也会造成成本的增加和周期的增长。

国外的IMA设计工具很多都包含了IMA时间一致性和符合性的检查功能，比如GESmith的ACT工具。但是，其功能基本上都是封闭且与系统设计流程相关的。本文旨在采用一种公开的规范，通过自定义的规则建立不同等级(错误，告警)和颜色的检查结果。为系统设计和综合人员提供自动化的测试比对工具，从而既可以减少人工检验时的错误，也可以减轻人工检查时的工作量压力。

XSD是一种XML的语法，规定了XML文件各个节点的属性组成和结构关系。同时，其规定的属性组成也可以成为程序设计中的数据结构定义依据。采用符合XSD的XML进行定义也是ARINC 653规范推荐的系统设计方式。同时，该设计方式也在符合ARINC 653规范的操作系统实现中得到了应用。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种分区和应用时间窗符合性检测系统，用以提高检测的效率和准确度，也为系统综合测试提供依据。同时，通过可视化和多色彩的结果显示，也提高了航空电子综合分析结果的可读性与可视性。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现

一种分区和应用时间窗符合性检测系统，基于ARINC 653规范，包含分区策略配置文件、应用配置策略文件、分区时间符合性检测模块、应用时间符合性检测模块、分区时间调度策略显示模块、时间符合性检测信息显示模块，其特征在于：

所述分区策略配置文件用于定义各分区的起始时间和终止时间，以及各分区运行时的属性数据；

所述应用配置策略文件用于定于每个分区中各应用的起始时间和终止时间，以及应用运行时的属性数据；

所述分区时间符合性检测模块用于对分区策略配置文件中定义的分区时间分配进行检查；

所述应用时间符合性检测模块用于对应用配置策略文件定义的应用时间分配进行检查；

所述分区时间调度策略显示模块用于通过不同颜色和宽度的图形显示分区调度的顺序和执行时间；

所述时间符合性检测信息显示模块用于通过不同颜色字体给出应用检查结果信息以及检查结果统计信息。

依据上述特征，所述各分区运行时的属性数据包含分区所需的存储资源、计算资源、分区之间或者分区对其它模块的通信接口。

依据上述特征，所述应用运行时的属性数据包含应用所需的存储资源、计算资源、应用对外的通信接口。

依据上述特征，所述分区策略配置文件、应用配置策略文件采用符合ARINC653规范的XML语言编写。

依据上述特征，所述分区时间符合性检测模块对分区策略配置文件进行检测的内容包含：根据分区策略配置文件中定义的各分区的起始时间和终止时间检测各分区是否在起始时间和终止时间上有重叠或者冲突现象；通过每个分区的起始时间和终止时间计算出分区的运行周期，查看分区的运行周期是否与应用配置策略文件中的定义一致；检查分区策略配置文件中的定义是否正确。

依据上述特征，所述应用时间符合性检测模块对应用配置策略文件的检测包含：根据应用配置策略文件定义的应用的起始时间和终止时间检查各应用在分区周期内应用的运行周期，执行时间是否正确；多个应用的执行时间是否有冲突，执行时间配置是否与应用配置策略文件定义的应用执行周期一致。

依据上述特征，所述分区时间符合性检测模块、应用时间符合性检测模块对检测结果按照级别分为“Warning”和“Error”。

与现有技术相比较，本发明依据ARINC 653定义的分区属性定义规范，对IMA系统的分区和应用的时间符合性进行检测，然后利用图形和文本的方式，对于分区时间分配的信息进行显示。

此外，本发明还提供了多种颜色和级别的检查不符合性显示结果。提高了识别的可读性和可视性。本发明通过提出分区时间符合性检测流程和应用时间符合性检测流程，对符合ARINC 653规范的分区分配策略进行自动检测，并给出结果和统计信息。提高了航空电子综合分析结果的可读性与可视性。提高了复杂系统分配的时间符合性检查效率和准确率。降低人工检查成本，也降低了IMA系统设计和集成时的时间分配检测难度。

【附图说明】

图1为ARINC 653规范规定的数据结构定义方式

图2为本发明一种分区和应用时间窗符合性检测系统的结构示意图；

图3为本发明中分区符合性检测模块的检测流程图；

图4为本发明中应用时间符合性检测模块的检测流程图；

图5为本发明中分区调度策略显示模块的显示示意图；

图6为本发明中时间符合性检测信息显示模块。

【具体实施方式】

请参阅图2所示，为实施本发明的基于ARINC 653规范的一种分区和应用时间窗符合性检测系统的结构示意图，该系统主要包括分区策略配置文件、应用配置策略文件、分区符合性检测模块，应用时间符合性检测模块，分区调度策略显示模块，时间符合性检测信息显示模块。以下对各个模块的功能进行详细说明。

分区策略配置文件定义分区和分区所需的存储资源(内存，堆栈等)、计算资源(在多长周期内能够获取多少CPU使用时间)，通信资源(分区对外(其它分区或者其它模块)的通信接口)等运行时的属性数据——这些属性数据可以约束或者限制分区的资源使用情况。

应用配置策略文件用于定义应用所需的存储资源(内存，堆栈等)、计算资源(在多长周期内能够获取多少CPU使用时间)，通信资源(应用对外的通信接口)等运行时的属性数据——这些属性数据可以约束或者限制应用的资源使用情况。

注：一个终端上可以有多个分区，一个分区上可以有多个应用。

分区策略配置文件、应用配置策略文件均采用符合ARINC 653规范定义的XML文件，文件语法如下所示：

下文给出了一个符合上文所述的文件语法的分区策略配置文件的示例文件。

下文给出了一个符合上文所述的文件语法的应用配置策略文件的示例文件。

分区符合性检测模块对分区策略文件中分区时间分配进行检查，其中包括的可能组合有一个分区多个时间分配策略，多个分区多个时间分配策略。根据分区策略文件定义的分区的起始时间和终止时间检查多个分区是否在起始时间和终止时间上有重叠或者冲突现象，通过每个分区的起始时间和终止时间计算出分区的运行周期，查看分区的运行周期是否与分区策略文件中的定义一致。不同分区在终端的调度周期中可能会被多次调度，检查分区策略文件中的定义是否正确。分区时间符合性检测流程如图3所示，具体检测的算法包括：

对XML文件中的分区时间分配进行检查，

$\∀\mathrm{PWT}\left[i\right]->{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^n\mathrm{Duration}\_\mathrm{Time}\left[i\right]---\left(1\right)$

所有时间窗的分配时间之和不能超过分区执行时间。

${\mathrm{\&Sigma;}}_{i=0}^n\left(\mathrm{Duratio}{n}_{\mathrm{Time}\left[i\right]}\right]*\left(\frac{\mathrm{MAF}}{\mathrm{AP}\left[i\right]}\right))<1---\left(2\right)$ MAF(主时间帧)为分区(任务)周期的最小公倍数

各个级别的不符合项显示信息如表1所示：其中“Warning”和“Error”分别用不同的颜色表示。

表1

所述应用时间符合性检测模块通过读取应用配置策略文件对应用时间分配进行检查，其中包括的可能是一个应用驻留在一个分区的一个时间窗或一个分区的多个时间窗。根据应用配置策略文件中定义的应用的起始和终止时间，检查在分区周期内应用的运行周期，执行时间是否正确；多个应用的执行时间是否有冲突，执行时间配置是否与系统定义的应用执行周期一致等功能。需要从应用配置策略文件中读取的内容包括应用的周期，执行时间以及运行所需分区的编号。对于分区时间符合性的检查流程如图4所示。

各个级别的不符合项内容及检测结果如表2所示：

表2

分区调度策略显示模块用于显示分区策略文件定义的分区调度内容，分区个数，通过不同颜色标识不同分区，以及分区的执行时间，可以通过查看不同颜色的分区执行是否重叠来判断分区分配是否有冲突。附件图5所示显示的颜色与图形右侧的分区名称对应。图形的宽度代表了不同的分区执行时间。白色表示未分配时间。如果有叠加表示分配错误。

时间符合性检测信息显示模块通过文本信息显示两方面内容，一个显示当前分区的分配信息，包括分区分配个数，分区分配是否正确以及分区分配所使用的终端资源情况。另外可以检测应用分配的情况，包括应用分配的信息，包括应用个数，周期以及分配是否有冲突。时间符合性检测信息显示模块如图6所示，显示的内容包括以下几个方面，

分区时间符合性检查结果，显示分区检查中的Error(错误)，Warning(警告)信息，显示时间符合性检查的Error(错误)，Warning(警告)信息，以及分区时间分配策略中的统计信息，包括分区的MAF(主时间帧)，分区的时间利用率信息，分区调度策略的数量，各个分区的周期，周期运行时间，和主时间帧中的运行时间。

与现有技术相比较，本发明利用ARINC 653规范的语义并设计了一种检测流程和方法，对IMA系统中的分区和应用时间符合性进行检测，并通过图形和文本方式对检测结果和分配策略进行显示。还通过不同颜色对不符合项的结果进行标识，不仅提高了检测结果的可读性与可视性，也提升了检测的效率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种分区和应用时间窗符合性检测系统，基于ARINC 653规范，包含分区策略配置文件、应用配置策略文件、分区时间符合性检测模块、应用时间符合性检测模块、分区时间调度策略显示模块、时间符合性检测信息显示模块，其特征在于：

所述分区策略配置文件用于定义各分区的起始时间和终止时间，以及各分区运行时的属性数据；

所述应用配置策略文件用于定于每个分区中各应用的起始时间和终止时间，以及应用运行时的属性数据；

所述分区时间符合性检测模块用于对分区策略配置文件中定义的分区时间分配进行检查；

所述应用时间符合性检测模块用于对应用配置策略文件定义的应用时间分配进行检查；

所述分区时间调度策略显示模块用于通过不同颜色和宽度的图形显示分区调度的顺序和执行时间；

所述时间符合性检测信息显示模块用于通过不同颜色字体给出应用检查结果信息以及检查结果统计信息。

2.根据权利要求1所述的一种分区和应用时间窗符合性检测系统，其特征在于所述各分区运行时的属性数据包含分区所需的存储资源、计算资源、分区之间或者分区对其它模块的通信接口。

3.根据权利要求1所述的一种分区和应用时间窗符合性检测系统，其特征在于所述应用运行时的属性数据包含应用所需的存储资源、计算资源、应用对外的通信接口。

4.根据权利要求1所述的一种分区和应用时间窗符合性检测系统，其特征在于所述分区策略配置文件、应用配置策略文件采用符合ARINC 653规范的XML语言编写。

5.根据权利要求1所述的一种分区和应用时间窗符合性检测系统，其特征在于所述分区时间符合性检测模块对分区策略配置文件进行检测的内容包含：根据分区策略配置文件中定义的各分区的起始时间和终止时间检测各分区是否在起始时间和终止时间上有重叠或者冲突现象；通过每个分区的起始时间和终止时间计算出分区的运行周期，查看分区的运行周期是否与应用配置策略文件中的定义一致；检查分区策略配置文件中的定义是否正确。

6.根据权利要求1所述的一种分区和应用时间窗符合性检测系统，其特征在于所述应用时间符合性检测模块对应用配置策略文件的检测包含：根据应用配置策略文件定义的应用的起始时间和终止时间检查各应用在分区周期内应用的运行周期，执行时间是否正确；多个应用的执行时间是否有冲突，执行时间配置是否与应用配置策略文件定义的应用执行周期一致。

7.根据权利要求1所述的一种分区和应用时间窗符合性检测系统，其特征在于所述分区时间符合性检测模块、应用时间符合性检测模块对检测结果按照级别分为“Warning”和“Error”。