基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
《並行測試技術及套用》內容包括並行測試技術概述、並行測試系統開發過程、並行測試系統的資源最佳化配置、並行測試任務調度算法、並行測試系統接口適配器、並行測試系統面向對象的軟體框架、並行測試系統的性能評估及並行測試系統的工程實現等。內容新穎、系統性強、理論聯繫實際，具有較高的理論和工程套用參考價值，是作者多年理論研究成果和工程實踐經驗的總結。
《並行測試技術及套用》可供測試領域尤其是從事自動測試系統集成開發和研究的科技工作者使用，也可作為高等院校相關專業的教師和研究生進行有關課題研究或課程學習的參考書。
《並行測試技術及套用》可供測試領域尤其是從事自動測試系統集成開發和研究的科技工作者使用，也可作為高等院校相關專業的教師和研究生進行有關課題研究或課程學習的參考書。
目錄
第1章 並行測試技術概述……………………1
1.1 並行測試的基本概念……………………1
1.1.1 並行測試的定義……………………1
1.1.2 並行測試的優勢……………………5
1.1.3 並行測試的實現方式……………………7
1.1.4 並行測試系統的基本架構……………………10
1.1.5 並行測試的幾個相關概念……………………15
1.2 並行測試的支撐技術……………………19
1.2.1 並行處理技術……………………19
1.2.2 支持並行測試的硬體資源……………………20
1.2.3 支持並行測試的軟體設計和任務智慧型調度……………………20
1.3 並行測試技術的發展及其套用……………………21
1.3.1 並行測試技術是NxTest 的關鍵技術……………………21
1.3.2 並行測試技術的套用……………………24
參考文獻……………………25
第2章 並行測試系統開發過程……………………29
2.1 一般系統開發過程……………………29
2.1.1 一般系統開發過程的基本元素……………………29
2.1.2 一般系統開發過程的生命周期模型……………………31
2.1.3 一般系統開發過程模型……………………33
2.1.4 一般系統開發過程能力成熟度……………………33
2.1.5 一般系統開發過程的意義……………………34
2.2 並行測試系統的結構及開發過程……………………35
2.2.1 ATS 的組成及開發過程……………………35
2.2.2 並行測試系統的結構……………………37
2.2.3 並行測試系統開發過程……………………39
2.3 需求開發階段……………………41
2.3.1 系統需求分析……………………41
2.3.2 測試需求分析……………………43
2.4 系統設計階段……………………44
2.4.1 系統設計的基本原則……………………44
2.4.2 系統設計的基本內容……………………45
2.5 並行測試系統的集成……………………49
2.5.1 儀器與開關選型……………………49
2.5.2 開關網路設計……………………52
2.5.3 TUA 設計……………………52
2.6 並行測試系統軟體設計……………………54
2.6.1 並行TP 設計……………………55
2.6.2 測試資料庫設計……………………56
2.7 系統集成測試階段……………………59
2.8 並行測試系統開發過程的工作流建模與仿真……………………60
2.8.1 工作流的基本概念……………………60
2.8.2 基於Petri 網的工作流建模與分析……………………61
2.8.3 ExSpect 語言……………………65
2.8.4 基於ExSpect 的並行測試系統開發過程建模……………………67
2.8.5 模型的仿真、分析與最佳化……………………72
參考文獻……………………74
第3章 並行測試系統的資源最佳化配置……………………77
3.1 並行測試的形式化定義及任務分解策略……………………77
3.2 測試流程的TCPN 建模……………………79
3.2.1 賦時有色Petri 網TCPN ……………………79
3.2.2 單測試任務的TCPN 描述……………………80
3.2.3 測試流程的TCPN 模型的構建……………………81
3.2.4 TCPN 模型構造實例……………………82
3.3 測試用時為常量情況下的模型分析……………………83
3.3.1 最短測試時間……………………84
3.3.2 最小資源集……………………85
3.3.3 算例分析和仿真……………………91
3.3.4 彈性資源下的最小資源集……………………92
3.4 測試用時為時間區間情況下的模型分析……………………96
3.4.1 理想測試方案和穩妥測試方案……………………96
3.4.2 實例分析……………………98
參考文獻……………………100
第4章 並行測試任務調度算法……………………101
4.1 並行測試任務調度概述……………………101
4.1.1 任務調度的概念及策略……………………101
4.1.2 並行測試任務調度研究現狀……………………103
4.2 並行測試任務調度的數學描述……………………103
4.3 基於隨機理論的並行測試靜態調度算法……………………105
4.3.1 隨機變數的產生……………………105
4.3.2 隨機靜態調度原理……………………105
4.3.3 基於隨機理論的靜態調度算法實現……………………106
4.3.4 隨機靜態調度算法仿真實例……………………108
4.4 基於多目標混合遺傳退火算法的並行測試任務調度……………………109
4.4.1 混合GASA 簡介……………………109
4.4.2 相關定義……………………112
4.4.3 算法設計……………………114
4.4.4 仿真實驗與結果分析……………………118
4.5 基於蟻群算法的並行測試任務調度……………………125
4.5.1 蟻群算法簡介……………………126
4.5.2 任務調度算法設計……………………126
4.6 基於蟻群算法和Petri 網結合的並行測試任務調度……………………131
4.6.1 並行測試任務調度的TCPN 模型……………………131
4.6.2 TCPN - ACA 算法……………………132
4.6.3 仿真實驗與結果分析、比較……………………136
4.7 多核情況下的並行測試任務調度……………………143
4.7.1 並行測試任務的描述……………………144
4.7.2 條件假設與相關定義……………………145
4.7.3 多融合矩陣……………………145
4.7.4 基於工作量的並行調度策略……………………146
4.7.5 多核平台實例性能分析……………………147
參考文獻……………………149
第5章 並行測試系統接口適配器……………………152
5.1 RTUA 設計流程……………………152
5.2 通用連線埠設計……………………153
5.3 測試點與儀器連線埠的自動匹配……………………154
5.3.1 資源配置模型……………………154
5.3.2 匹配函式……………………154
5.3.3 資源配置策略……………………159
5.3.4 資源配置實例分析……………………161
5.4 開關網路設計……………………163
5.5 RTUA 內部硬體設計……………………166
5.5.1 RTUA 總體架構及設計原則……………………166
5.5.2 內部模組具體實現……………………167
5.5.3 無固定容量的FIFO 棧設計……………………172
5.6 RTUA 軟體設計與實現……………………178
參考文獻……………………180
第6章 並行測試系統面向對象的軟體框架……………………182
6.1 面向對象框架技術……………………182
6.1.1 框架的基本概念……………………182
6.1.2 框架的組成……………………185
6.1.3 框架的開發方式……………………190
6.1.4 基於元模型的框架開發方法……………………192
6.2 並行測試系統領域分析……………………195
6.2.1 並行測試系統體系結構標準分析……………………196
6.2.2 並行測試系統軟體需求分析……………………196
6.2.3 並行測試系統軟體的元類圖……………………197
6.3 基於構件的並行測試系統軟體框架……………………199
6.4 支持並行操作的構件設計……………………201
6.5 框架熱點及相應的並行模式……………………204
6.6 並行測試資料庫訪問設計……………………207
參考文獻……………………210
第7章 並行測試系統的性能評估……………………212
7.1 隨機Petri 網……………………212
7.1.1 SPN 的定義……………………212
7.1.2 SPN 的分析方法……………………213
7.2 廣義隨機Petri 網……………………216
7.3 並行測試系統的GSPN 建模及正確性驗證……………………217
7.3.1 任務調度序列的GSPN 模型……………………217
7.3.2 任務調度序列的正確性驗證……………………219
7.4 基於GSPN 模型的並行測試系統性能分析……………………222
7.4.1 並行測試系統的性能參數……………………222
7.4.2 GSPN 模型的化簡方法……………………224
7.4.3 性能分析……………………226
參考文獻……………………227
第8章 並行測試系統的工程實現……………………228
8.1 某型飛彈並行測試需求分析……………………228
8.2 並行測試流程建模與調度策略……………………229
8.2.1 某型飛彈測試流程建模……………………229
8.2.2 某型飛彈任務調度策略……………………231
8.3 並行測試系統硬體平台構建……………………240
8.3.1 硬體平台設計基本原則……………………240
8.3.2 硬體總體方案與資源配置……………………242
8.4 並行測試系統軟體設計與實現……………………244
8.4.1 並行測試系統軟體總體框架……………………244
8.4.2 基於狀態機的執行緒內並行測試……………………245
8.5 系統集成與性能分析……………………251
參考文獻……………………252
符號說明……………………253
1.1 並行測試的基本概念……………………1
1.1.1 並行測試的定義……………………1
1.1.2 並行測試的優勢……………………5
1.1.3 並行測試的實現方式……………………7
1.1.4 並行測試系統的基本架構……………………10
1.1.5 並行測試的幾個相關概念……………………15
1.2 並行測試的支撐技術……………………19
1.2.1 並行處理技術……………………19
1.2.2 支持並行測試的硬體資源……………………20
1.2.3 支持並行測試的軟體設計和任務智慧型調度……………………20
1.3 並行測試技術的發展及其套用……………………21
1.3.1 並行測試技術是NxTest 的關鍵技術……………………21
1.3.2 並行測試技術的套用……………………24
參考文獻……………………25
第2章 並行測試系統開發過程……………………29
2.1 一般系統開發過程……………………29
2.1.1 一般系統開發過程的基本元素……………………29
2.1.2 一般系統開發過程的生命周期模型……………………31
2.1.3 一般系統開發過程模型……………………33
2.1.4 一般系統開發過程能力成熟度……………………33
2.1.5 一般系統開發過程的意義……………………34
2.2 並行測試系統的結構及開發過程……………………35
2.2.1 ATS 的組成及開發過程……………………35
2.2.2 並行測試系統的結構……………………37
2.2.3 並行測試系統開發過程……………………39
2.3 需求開發階段……………………41
2.3.1 系統需求分析……………………41
2.3.2 測試需求分析……………………43
2.4 系統設計階段……………………44
2.4.1 系統設計的基本原則……………………44
2.4.2 系統設計的基本內容……………………45
2.5 並行測試系統的集成……………………49
2.5.1 儀器與開關選型……………………49
2.5.2 開關網路設計……………………52
2.5.3 TUA 設計……………………52
2.6 並行測試系統軟體設計……………………54
2.6.1 並行TP 設計……………………55
2.6.2 測試資料庫設計……………………56
2.7 系統集成測試階段……………………59
2.8 並行測試系統開發過程的工作流建模與仿真……………………60
2.8.1 工作流的基本概念……………………60
2.8.2 基於Petri 網的工作流建模與分析……………………61
2.8.3 ExSpect 語言……………………65
2.8.4 基於ExSpect 的並行測試系統開發過程建模……………………67
2.8.5 模型的仿真、分析與最佳化……………………72
參考文獻……………………74
第3章 並行測試系統的資源最佳化配置……………………77
3.1 並行測試的形式化定義及任務分解策略……………………77
3.2 測試流程的TCPN 建模……………………79
3.2.1 賦時有色Petri 網TCPN ……………………79
3.2.2 單測試任務的TCPN 描述……………………80
3.2.3 測試流程的TCPN 模型的構建……………………81
3.2.4 TCPN 模型構造實例……………………82
3.3 測試用時為常量情況下的模型分析……………………83
3.3.1 最短測試時間……………………84
3.3.2 最小資源集……………………85
3.3.3 算例分析和仿真……………………91
3.3.4 彈性資源下的最小資源集……………………92
3.4 測試用時為時間區間情況下的模型分析……………………96
3.4.1 理想測試方案和穩妥測試方案……………………96
3.4.2 實例分析……………………98
參考文獻……………………100
第4章 並行測試任務調度算法……………………101
4.1 並行測試任務調度概述……………………101
4.1.1 任務調度的概念及策略……………………101
4.1.2 並行測試任務調度研究現狀……………………103
4.2 並行測試任務調度的數學描述……………………103
4.3 基於隨機理論的並行測試靜態調度算法……………………105
4.3.1 隨機變數的產生……………………105
4.3.2 隨機靜態調度原理……………………105
4.3.3 基於隨機理論的靜態調度算法實現……………………106
4.3.4 隨機靜態調度算法仿真實例……………………108
4.4 基於多目標混合遺傳退火算法的並行測試任務調度……………………109
4.4.1 混合GASA 簡介……………………109
4.4.2 相關定義……………………112
4.4.3 算法設計……………………114
4.4.4 仿真實驗與結果分析……………………118
4.5 基於蟻群算法的並行測試任務調度……………………125
4.5.1 蟻群算法簡介……………………126
4.5.2 任務調度算法設計……………………126
4.6 基於蟻群算法和Petri 網結合的並行測試任務調度……………………131
4.6.1 並行測試任務調度的TCPN 模型……………………131
4.6.2 TCPN - ACA 算法……………………132
4.6.3 仿真實驗與結果分析、比較……………………136
4.7 多核情況下的並行測試任務調度……………………143
4.7.1 並行測試任務的描述……………………144
4.7.2 條件假設與相關定義……………………145
4.7.3 多融合矩陣……………………145
4.7.4 基於工作量的並行調度策略……………………146
4.7.5 多核平台實例性能分析……………………147
參考文獻……………………149
第5章 並行測試系統接口適配器……………………152
5.1 RTUA 設計流程……………………152
5.2 通用連線埠設計……………………153
5.3 測試點與儀器連線埠的自動匹配……………………154
5.3.1 資源配置模型……………………154
5.3.2 匹配函式……………………154
5.3.3 資源配置策略……………………159
5.3.4 資源配置實例分析……………………161
5.4 開關網路設計……………………163
5.5 RTUA 內部硬體設計……………………166
5.5.1 RTUA 總體架構及設計原則……………………166
5.5.2 內部模組具體實現……………………167
5.5.3 無固定容量的FIFO 棧設計……………………172
5.6 RTUA 軟體設計與實現……………………178
參考文獻……………………180
第6章 並行測試系統面向對象的軟體框架……………………182
6.1 面向對象框架技術……………………182
6.1.1 框架的基本概念……………………182
6.1.2 框架的組成……………………185
6.1.3 框架的開發方式……………………190
6.1.4 基於元模型的框架開發方法……………………192
6.2 並行測試系統領域分析……………………195
6.2.1 並行測試系統體系結構標準分析……………………196
6.2.2 並行測試系統軟體需求分析……………………196
6.2.3 並行測試系統軟體的元類圖……………………197
6.3 基於構件的並行測試系統軟體框架……………………199
6.4 支持並行操作的構件設計……………………201
6.5 框架熱點及相應的並行模式……………………204
6.6 並行測試資料庫訪問設計……………………207
參考文獻……………………210
第7章 並行測試系統的性能評估……………………212
7.1 隨機Petri 網……………………212
7.1.1 SPN 的定義……………………212
7.1.2 SPN 的分析方法……………………213
7.2 廣義隨機Petri 網……………………216
7.3 並行測試系統的GSPN 建模及正確性驗證……………………217
7.3.1 任務調度序列的GSPN 模型……………………217
7.3.2 任務調度序列的正確性驗證……………………219
7.4 基於GSPN 模型的並行測試系統性能分析……………………222
7.4.1 並行測試系統的性能參數……………………222
7.4.2 GSPN 模型的化簡方法……………………224
7.4.3 性能分析……………………226
參考文獻……………………227
第8章 並行測試系統的工程實現……………………228
8.1 某型飛彈並行測試需求分析……………………228
8.2 並行測試流程建模與調度策略……………………229
8.2.1 某型飛彈測試流程建模……………………229
8.2.2 某型飛彈任務調度策略……………………231
8.3 並行測試系統硬體平台構建……………………240
8.3.1 硬體平台設計基本原則……………………240
8.3.2 硬體總體方案與資源配置……………………242
8.4 並行測試系統軟體設計與實現……………………244
8.4.1 並行測試系統軟體總體框架……………………244
8.4.2 基於狀態機的執行緒內並行測試……………………245
8.5 系統集成與性能分析……………………251
參考文獻……………………252
符號說明……………………253
