CN106021049A - 国产操作系统验证平台及建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种国产操作系统验证平台，包括至少一个功能模块，还包括平台适配模块、运行控制模块和结果输出模块；其中：所述平台适配模块用于编译各功能模块的配置信息，使各功能模块通过平台适配模块与国产操作系统适配连接；所述运行控制模块用于调用各功能模块；所述结果输出模块用于各功能模块的执行结果格式化输出。同时提供了上述验证平台的建立方法。本发明整合开源工具，提供国产操作系统整体测试方案，覆盖功能、性能、接口等各方面测试。自动化运行，提高测试效率，降低测试成本。执行结果可作为操作系统可靠性验证提供数据支撑。模块化设计，测试模块和用例可自由调整扩充，方便维护。
Description
技术领域
本发明涉及国产操作系统测试技术领域，具体地，涉及一种国产操作系统验证平台及建立方法。
背景技术
伴随国家自主可控的需求，国产化软硬件在军民领域逐渐推广与普及，越来越多的设备转入国产化研发平台，为保证设备产品运行可靠，对国产软硬件的安全性、稳定性、可靠性的验证是必不可少的环节，需要一套完备的测试体系保证其质量，国产化测试平台则是测试体系中的重要组成部分。
目前国产软硬件在兼容性、适配性等方面存在问题，造成国产设备的整体性能不高，运行不稳定，需要进行优化完善。
国产化软硬件环境下缺乏可用的系统测试工具。国产操作系统以开源Linux系统为基础，能够得到的开源测试工具包含了内核、文件系统、网络通信、图形等各方面。但任何单一的工具无法覆盖操作系统全部的测试范围，且部分工具缺少国产CPU环境下的编译配置，无法直接编译运行。
目前尚未发现针对国产化平台操作系统的综合自动化测评工具。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种国产操作系统验证平台及建立方法，该验证平台及建立方法根据国产桌面操作系统对图形处理、多种外设兼容、标准符合性和安全性要求，构建操作系统测试平台，提供图形图像处理、设备兼容、标准符合性、安全防护能力和通用函数接口调用、性能基准测试等测试集及自动化测试工具。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种国产操作系统验证平台，包括如下任一个或任多个功能模块：
-内核测试模块，包括任务管理测试、异常/中断管理测试、时钟/定时器管理测试；
-内存管理测试模块，包括基本内存控制测试、内存保护测试、虚拟内存测试、共享内存测试；
-文件系统测试模块，包括文件访问测试、目录访问测试、文件系统格式测试、文件管理测试；
-网络通信测试模块，支持多种网络协议，用于网络通信测试；
-Shell测试模块，用于shell下常用命令测试；
-图形测试模块，用于2D或3D图形显示测试；
-任务调度性能测试模块，包括进程创建与切换性能、进程通信带宽与延时性能；
-内存访问性能测试模块，包括内存连续访问性能、随机访问性能、块内存访问性能、整形浮点数据访问性能；
-文件系统性能测试模块，包括单文件读写性能、多文件并发读写性能；
-网络传输性能测试模块，用于测试不同数据包大小情况下传输速率与延时；
-图形显示性能测试模块，用于点、线、多边形及3D图形显示性能测试；
-系统整体性能评分模块，通过各项benchmark测试得到系统整体性能综合评分；
-接口测试模块，提供国产操作系统测试平台的硬件编程接口测试和应用编程接口测试；
-安全性测试模块，用于国产操作系统的用户权限测试、文件访问权限测试、运行日志测试、网络安全测试；
-标准符合性测试模块，用于对国产操作系统支持的ISO/IEC 9945-2009标准、GB2312-1980标准、GB18030-2005标准、GJB 7721-2012标准、GJB 7722-2012标准的符合性测试；
所述国产操作系统验证平台还包括平台适配模块、运行控制模块和结果输出模块；其中：
所述平台适配模块用于编译各功能模块的配置信息，使各功能模块通过平台适配模块与国产操作系统适配连接；
所述运行控制模块用于调用各功能模块；
所述结果输出模块用于各功能模块的执行结果格式化输出。
优选地，所述网络通信测试模块支持的多种网络协议包括如下任一种或任多种网络协议：
-TCP网络协议；
-UDP网络协议；
-HTTP网络协议；
-FTP网络协议；
-NFS网络协议；
-SOAP网络协议。
优选地，所述硬件编程接口测试支持如下任一个或任多个接口：
-内核模块编程接口；
-硬件通信接口；
-中断处理接口；
-内存管理接口；
-并发控制与竞态编程接口；
-时间管理接口；
-设备模型接口；
-设备类型相关编程接口。
优选地，应用编程接口测试支持如下接口：
-任务管理接口；
-资源管理接口；
-通信管理接口；
-设备驱动接口；
-数据处理扩展接口；
-字符处理接口；
-图形处理接口。
根据本发明的第二个方面，提供了一种国产操作系统的验证平台建立方法，包括如下步骤：
步骤1，根据国产操作系统验证项，定义各验证项对应的用例集；
步骤2，编制用例集的验证脚本；
步骤3，搭建国产操作系统的测试验证环境，对用例集的正确性进行评估验证，将用例集根据不同验证项，打包成对应的功能模块；
步骤4，平台适配：通过平台适配模块对生成的各功能模块编译配置信息，以适配不同的国产化硬件平台，生成各国产化硬件平台上可执行文件，并对功能模块在各国产化硬件平台上执行结果的正确性进行验证；
步骤5，执行控制：通过运行控制模块进行各功能模块的执行控制，调用各功能模块；
步骤6，结果输出：统一各功能模块的执行结果输出样式，分析各功能模块执行结果数据，并进行加权统计；引入评分机制，建立综合测评基准，并生成评估报告，通过结果输出模块格式化输出。
优选地，所述步骤2中，编制用例集的验证脚本采用开源测试工具。
优选地，所述开源测试工具采用如下任一个或任多个：
-unixbench；
-LTP；
-lmbench；
-iozone；
-pingpong；
-netperf；
-x11perf。
优选地，所述步骤3中，功能模块包括如下任一个或任多个：
-内核测试模块，包括任务管理测试、异常/中断管理测试、时钟/定时器管理测试；
-内存管理测试模块，包括基本内存控制测试、内存保护测试、虚拟内存测试、共享内存测试；
-文件系统测试模块，包括文件访问测试、目录访问测试、文件系统格式测试、文件管理测试；
-网络通信测试模块，支持多种网络协议，用于网络通信测试；
-Shell测试模块，用于shell下常用命令测试；
-图形测试模块，用于2D或3D图形显示测试；
-任务调度性能测试模块，包括进程创建与切换性能、进程通信带宽与延时性能；
-内存访问性能测试模块，包括内存连续访问性能、随机访问性能、块内存访问性能、整形浮点数据访问性能；
-文件系统性能测试模块，包括单文件读写性能、多文件并发读写性能；
-网络传输性能测试模块，用于测试不同数据包大小情况下传输速率与延时；
-图形显示性能测试模块，用于点、线、多边形及3D图形显示性能测试；
-系统整体性能评分模块，通过各项benchmark测试得到系统整体性能综合评分；
-接口测试模块，提供国产操作系统测试平台的硬件编程接口测试和应用编程接口测试；
-安全性测试模块，用于国产操作系统的用户权限测试、文件访问权限测试、运行日志测试、网络安全测试；
-标准符合性测试模块，用于对国产操作系统支持的ISO/IEC 9945-2009标准、GB2312-1980标准、GB18030-2005标准、GJB 7721-2012标准、GJB 7722-2012标准的符合性测试。
本发明要解决了现有技术中存在的如下技术问题：
1)通用的测试用例集，不同硬件平台上各开源工具的适配。
2)规范测试结果的输出，统一用例执行输出格式(如XML)。
3)提供友好的人机交互方式，通过图形界面进行操作，将测试由命令行执行方式改为界面控制，简化操作。
4)制定评估准则，参考主流benchmark测评软件，引入评分机制，建立性能测评基准线。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)整合开源工具，提供国产操作系统整体测试方案，覆盖功能、性能、接口等各方面测试。
2)自动化运行，提高测试效率，降低测试成本。
3)执行结果可作为操作系统可靠性验证提供数据支撑。
4)模块化设计，测试模块和用例可自由调整扩充，方便维护。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明所依据的标准组成示意图。
图1根据《军用桌面操作系统技术要求》等国家军用标准文档，编制《国产军用桌面操作系统测试检验规范》，并以此为基础，研发国产桌面操作系统测试套件，支持龙芯、申威、飞腾等多家国产硬件平台，辅助国产军用桌面操作系统测试检验工作。
图2为国产操作系统验证平台的组成示意图。
图2中，国产桌面操作系统测试套件为核心功能，按照测试类型进行模块划分，每种测试类型对应的功能模块包含多个子功能模块。经由平台适配模块支持龙芯、申威、飞腾等国产硬件平台的测试。通过运行控制模块执行测试，结果输出模块对测试数据进行汇总处理生成测试报告等相关文档。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例
本实施例提供了一种国产操作系统验证平台，包括如下任一个或任多个功能模块：
-内核测试模块，包括任务管理测试、异常/中断管理测试、时钟/定时器管理测试；
-内存管理测试模块，包括基本内存控制测试、内存保护测试、虚拟内存测试、共享内存测试；
-文件系统测试模块，包括文件访问测试、目录访问测试、文件系统格式测试、文件管理测试；
-网络通信测试模块，支持多种网络协议，用于网络通信测试；
-Shell测试模块，用于shell下常用命令测试；
-图形测试模块，用于2D或3D图形显示测试；
-任务调度性能测试模块，包括进程创建与切换性能、进程通信带宽与延时性能；
-内存访问性能测试模块，包括内存连续访问性能、随机访问性能、块内存访问性能、整形浮点数据访问性能；
-文件系统性能测试模块，包括单文件读写性能、多文件并发读写性能；
-网络传输性能测试模块，用于测试不同数据包大小情况下传输速率与延时；
-图形显示性能测试模块，用于点、线、多边形及3D图形显示性能测试；
-系统整体性能评分模块，通过各项benchmark测试得到系统整体性能综合评分；
-接口测试模块，提供国产操作系统测试平台的硬件编程接口测试和应用编程接口测试；
-安全性测试模块，用于国产操作系统的用户权限测试、文件访问权限测试、运行日志测试、网络安全测试；
-标准符合性测试模块，用于对国产操作系统支持的ISO/IEC 9945-2009标准、GB2312-1980标准、GB18030-2005标准、GJB 7721-2012标准、GJB 7722-2012标准的符合性测试；
所述国产操作系统验证平台还包括平台适配模块、运行控制模块和结果输出模块；其中：
所述平台适配模块用于编译各功能模块的配置信息，使各功能模块通过平台适配模块与国产操作系统适配连接；
所述运行控制模块用于调用各功能模块；
所述结果输出模块用于各功能模块的执行结果格式化输出。
进一步地，所述网络通信测试模块支持的多种网络协议包括如下任一种或任多种网络协议：
-TCP网络协议；
-UDP网络协议；
-HTTP网络协议；
-FTP网络协议；
-NFS网络协议；
-SOAP网络协议。
进一步地，所述硬件编程接口测试支持如下任一个或任多个接口：
-内核模块编程接口；
-硬件通信接口；
-中断处理接口；
-内存管理接口；
-并发控制与竞态编程接口；
-时间管理接口；
-设备模型接口；
-设备类型相关编程接口。
进一步地，应用编程接口测试支持如下接口：
-任务管理接口；
-资源管理接口；
-通信管理接口；
-设备驱动接口；
-数据处理扩展接口；
-字符处理接口；
-图形处理接口。
本实施例提供的国产操作系统验证平台，其平台建立方法包括如下步骤：
步骤一：制定操作系统测试检验规范，定义各验证项对应的用例集。划分如下验证技术：
1)功能测试
国产操作系统测试平台支持如下功能的测试：
●内核测试(包括任务管理、异常/中断管理、时钟/定时器管理等)
●内存管理测试(包括基本内存控制、内存保护、虚拟内存、共享内存等)
●文件系统测试(包括文件、目录的访问、文件系统格式、文件管理等)
●网络通信测试(支持TCP、UDP、HTTP、FTP、NFS、SOAP等多种网络协议)
●Shell测试(支持shell下常用命令测试)
●图形测试(支持2D/3D图形显示测试)
2)性能测试
国产操作系统测试平台支持如下性能的测试：
●任务调度性能(包括进程创建与切换、进程通信带宽与延时等)
●内存访问性能(包括内存连续访问、随机访问、块内存访问、整形浮点数据访问性能)
●文件系统性能(包括单文件读写、多文件并发读写速率等)
●网络传输性能(包括不同数据包大小情况下TCP、UDP传输速率与延时)
●图形显示性能(包括点、线、多边形及3D图形显示性能)
●系统整体性能评分(通过各项benchmark测试得到系统整体性能综合评分)
3)接口测试
国产操作系统测试平台提供硬件编程接口和应用编程接口测试。
硬件编程接口工具支持如下接口：
●内核模块编程接口；
●硬件通信接口；
●中断处理接口；
●内存管理接口；
●并发控制与竞态编程接口；
●时间管理接口；
●设备模型接口；
●设备类型相关编程接口；
应用编程接口工具支持如下接口：
●任务管理接口；
●资源管理接口；
●通信管理接口；
●设备驱动接口；
●数据处理扩展接口；
●字符处理接口；
●图形处理接口；
4)安全性测试
国产操作系统验证技术支持权限管理(用户权限、文件访问权限)、运行日志、网络安全等测试。
5)标准符合性测试
国产操作系统验证技术支持ISO/IEC 9945-2009、GB2312-1980、GB18030-2005、GJB7721-2012、GJB 7722-2012等标准的符合性测试。
步骤二：用例集实现。通过整合开源测试工具，编制测试脚本。
目前linux系统的开源测试工具主要有(表1)：
表1
除上述开源工具外，还需针对未覆盖的测试模块，自行编写测试代码，如多核调度测试等。
步骤三：模块组装。搭建操作系统测试验证环境，对用例集的正确性进行评估验证，之后将用例集根据不同测试项，打包成对应测试模块。
操作系统的运行表现出较强的硬件依赖性，不同硬件环境下的测试结果可能会存在差异。国产桌面操作系统目前可运行于Intel(x86)、龙芯、申威、飞腾等硬件平台，需在每个平台下对各用例(功能模块)的运行情况进行验证。
步骤四：平台适配。生成各测试模块在不同国产化硬件平台上的编译配置信息，生成各平台上可执行文件，并对测试模块在各平台上执行结果的正确性进行验证。
步骤五：运行控制。通过测试平台进行测试控制，调用各测试模块，执行结果的格式化输出，统一各模块执行结果输出样式(如XML文件)。
由于是对操作系统本身进行测试，部分用例会调用内核操作，可能对操作系统的运行产生不良影响，需对其进行保护。
步骤六：结果输出。分析各模块执行结果数据，并进行加权统计，引入评分机制，建立综合测评基准，并生成评估报告。
下面以中标麒麟桌面操作系统为例，对上述实施例进一步详细说明。
以下环境用于测试中标麒麟桌面操作系统的运行情况。使用QT4.8.4作为平台开发环境。对开源工具的源码进行修改，统一其结果输出格式。对各测试模块在三类硬件平台(龙芯、申威、飞腾)上进行编译配置，使其能够顺利编译通过并正确运行。通过在操作系统中创建新的子任务逐一运行各测试模块，收集各模块结果输出，对其进行统计，对功能、性能、接口等各模块结果进行加权评分，得到操作系统整体评估结果。
表2软件环境说明
表3硬件环境说明
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种国产操作系统验证平台，其特征在于，包括如下任一个或任多个功能模块：
-内核测试模块，包括任务管理测试、异常/中断管理测试、时钟/定时器管理测试；
-内存管理测试模块，包括基本内存控制测试、内存保护测试、虚拟内存测试、共享内存测试；
-文件系统测试模块，包括文件访问测试、目录访问测试、文件系统格式测试、文件管理测试；
-网络通信测试模块，支持多种网络协议，用于网络通信测试；
-Shell测试模块，用于shell下常用命令测试；
-图形测试模块，用于2D或3D图形显示测试；
-任务调度性能测试模块，包括进程创建与切换性能、进程通信带宽与延时性能；
-内存访问性能测试模块，包括内存连续访问性能、随机访问性能、块内存访问性能、整形浮点数据访问性能；
-文件系统性能测试模块，包括单文件读写性能、多文件并发读写性能；
-网络传输性能测试模块，用于测试不同数据包大小情况下传输速率与延时；
-图形显示性能测试模块，用于点、线、多边形及3D图形显示性能测试；
-系统整体性能评分模块，通过各项benchmark测试得到系统整体性能综合评分；
-接口测试模块，提供国产操作系统测试平台的硬件编程接口测试和应用编程接口测试；
-安全性测试模块，用于国产操作系统的用户权限测试、文件访问权限测试、运行日志测试、网络安全测试；
-标准符合性测试模块，用于对国产操作系统支持的ISO/IEC 9945-2009标准、GB2312-1980标准、GB18030-2005标准、GJB 7721-2012标准、GJB 7722-2012标准的符合性测试；
所述国产操作系统验证平台还包括平台适配模块、运行控制模块和结果输出模块；其中：
所述平台适配模块用于编译各功能模块的配置信息，使各功能模块通过平台适配模块与国产操作系统适配连接；
所述运行控制模块用于调用各功能模块；
所述结果输出模块用于各功能模块的执行结果格式化输出。
2.根据权利要求1所述的国产操作系统验证平台，其特征在于，所述网络通信测试模块支持的多种网络协议包括如下任一种或任多种网络协议：
-TCP网络协议；
-UDP网络协议；
-HTTP网络协议；
-FTP网络协议；
-NFS网络协议；
-SOAP网络协议。
3.根据权利要求1所述的国产操作系统验证平台，其特征在于，所述硬件编程接口测试支持如下任一个或任多个接口：
-内核模块编程接口；
-硬件通信接口；
-中断处理接口；
-内存管理接口；
-并发控制与竞态编程接口；
-时间管理接口；
-设备模型接口；
-设备类型相关编程接口。
4.根据权利要求1所述的国产操作系统验证平台，其特征在于，应用编程接口测试支持如下接口：
-任务管理接口；
-资源管理接口；
-通信管理接口；
-设备驱动接口；
-数据处理扩展接口；
-字符处理接口；
-图形处理接口。
5.一种国产操作系统验证平台的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，根据国产操作系统验证项，定义各验证项对应的用例集；
步骤2，编制用例集的验证脚本；
步骤3，搭建国产操作系统的测试验证环境，对用例集的正确性进行评估验证，将用例集根据不同验证项，打包成对应的功能模块；
步骤4，平台适配：通过平台适配模块对生成的各功能模块编译配置信息，以适配不同的国产化硬件平台，生成各国产化硬件平台上可执行文件，并对功能模块在各国产化硬件平台上执行结果的正确性进行验证；
步骤5，执行控制：通过运行控制模块进行各功能模块的执行控制，调用各功能模块；
步骤6，结果输出：统一各功能模块的执行结果输出样式，分析各功能模块执行结果数据，并进行加权统计；引入评分机制，建立综合测评基准，并生成评估报告，通过结果输出模块格式化输出。
6.根据权利要求5所述的国产操作系统验证平台的建立方法，其特征在于，所述步骤2中，编制用例集的验证脚本采用开源测试工具。
7.根据权利要求6所述的国产操作系统验证平台的建立方法，其特征在于，所述开源测试工具采用如下任一个或任多个：
-unixbench；
-LTP；
-lmbench；
-iozone；
-pingpong；
-netperf；
-x11perf。
8.根据权利要求5所述的国产操作系统验证平台的建立方法，其特征在于，所述步骤3中，功能模块包括如下任一个或任多个：
-内核测试模块，包括任务管理测试、异常/中断管理测试、时钟/定时器管理测试；
-内存管理测试模块，包括基本内存控制测试、内存保护测试、虚拟内存测试、共享内存测试；
-文件系统测试模块，包括文件访问测试、目录访问测试、文件系统格式测试、文件管理测试；
-网络通信测试模块，支持多种网络协议，用于网络通信测试；
-Shell测试模块，用于shell下常用命令测试；
-图形测试模块，用于2D或3D图形显示测试；
-任务调度性能测试模块，包括进程创建与切换性能、进程通信带宽与延时性能；
-内存访问性能测试模块，包括内存连续访问性能、随机访问性能、块内存访问性能、整形浮点数据访问性能；
-文件系统性能测试模块，包括单文件读写性能、多文件并发读写性能；
-网络传输性能测试模块，用于测试不同数据包大小情况下传输速率与延时；
-图形显示性能测试模块，用于点、线、多边形及3D图形显示性能测试；
-系统整体性能评分模块，通过各项benchmark测试得到系统整体性能综合评分；
-接口测试模块，提供国产操作系统测试平台的硬件编程接口测试和应用编程接口测试；
-安全性测试模块，用于国产操作系统的用户权限测试、文件访问权限测试、运行日志测试、网络安全测试；
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- 2016-05-18 CN CN201610332807.4A patent/CN106021049A/zh active Pending
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |