机器人操作系统测试技术

机器人操作系统测试技术
作者：黄明 等著
出版时间：2015年版
内容简介
　　目前，机器人操作系统测试技术的研究成果比较分散，还没有专著出版。本书是在国家863计划重点课题"机器人操作系统、软件仓库及模块化硬件平台开发”的支持下，以RGMP-ROS操作系统的测试需求为牵引，以解决测试中出现的难点为目标，展开相关研究工作。根据RGMP-ROS操作系统的特点，分析了对RGMP-ROS进行测试时面临的难点问题。在对前人研究成果进行深入学习和总结的基础上，结合RGMP-ROS机器人操作系统的特点，提出了一系列解决这些难点问题的方案，并对方案的先进性及可行性进行了实验验证。
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 2
1.2 研究内容 3
1.2.1 RGMP-ROS的特点 3
1.2.2 RGMP-ROS的测试难点 3
1.2.3 研究内容 5
1.3 相关领域的研究现状 5
1.3.1 操作系统资源问题检测研究现状 5
1.3.2 回归测试用例选择研究现状 6
1.3.3 组合测试用例集生成研究现状 10
1.3.4 操作系统实时性能测试研究现状 10
1.4 主要工作 11
1.5 本章小结 13
第2章 机器人模块化开发平台 14
2.1 技术方案 14
2.2 机器人实时操作系统RGMP-ROS 15
2.2.1 ROS 15
2.2.2 混合操作系统框架RGMP 16
2.2.3 RGMP-ROS机器人操作系统 17
2.2.4 基于RGMP-ROS实时应用 18
2.3 机器人软件仓库 19
2.4 机器人模块化控制器硬件平台 20
2.4.1 基于X86机器人控制器平台 20
2.4.2 基于ARM的硬件平台 20
2.4.3 一体化机器人模块化关节 21
2.5 全模块化机器人样机 21
2.6 本章小结 22
第3章 资源问题检测方案 24
3.1 研究背景 24
3.1.1 资源问题的种类 24
3.1.2 资源问题的检测方法 25
3.2 基于路径分析的资源问题检测方案 25
3.2.1 代码模型 25
3.2.2 错误模型 27
3.2.3 检测模型 28
3.2.4 检测方案 29
3.2.5 具体检测过程 31
3.3 方案可行性实验 35
3.3.1 实验设计 36
3.3.2 实验结果分析 37
3.4 本章小结 38
第4章 回归测试用例优化选择方案 39
4.1 测试用例选择 39
4.1.1 基本概念 39
4.1.2 测试套件评价标准 40
4.1.3 测试用例选择问题的数学模型 40
4.1.4 测试用例选择问题的实例 41
4.2 和声搜索算法 41
4.3 基于EELHS的测试用例选择 43
4.3.1 附带优秀和声库的和声搜索算法 43
4.3.2 基于EELHS的测试用例选择问题解决方案 46
4.4 算法参数取值实验 47
4.4.1 方案设计 48
4.4.2 实验结果 48
4.4.3 结果分析 53
4.5 方案可行性实验 53
4.5.1 方案设计 54
4.5.2 实验结果 54
4.5.3 结果分析 55
4.6 本章小结 55
第5章 组合测试用例集生成方案 57
5.1 组合测试 57
5.2 生成方案 59
5.2.1 方案概述 59
5.2.2 差分进化算法 59
5.2.3 数据存储结构 60
5.2.4 组合覆盖评价方案 61
5.2.5 测试用例集生成流程 62
5.3 相关实验 63
5.3.1 实验数据表述方式 63
5.3.2 DE/rand/1与DE/best/1变异机制的性能比较 63
5.3.3 算法参数对性能的影响 64
5.3.4 与其他方法的比较 67
5.4 本章小结 68
第6章 操作系统实时性能测试方案 69
6.1 影响操作系统实时性能的因素 69
6.1.1 时间管理功能及其对实时性能的影响 69
6.1.2 任务管理功能及其对实时性能的影响 69
6.1.3 中断管理功能及其对实时性能的影响 70
6.1.4 同步与通信机制及其对实时性能的影响 71
6.1.5 内存管理及其对实时性能的影响 72
6.2 基于混合负载的操作系统实时性能测试方案 72
6.2.1 计时方法 72
6.2.2 屏蔽硬件性能对测试结果的影响 73
6.2.3 测试指标及其测试方法 74
6.2.4 测试评分标准 81
6.3 测试结果 82
6.3.1 响应性的测试结果 82
6.3.2 确定性的测试结果 82
6.4 本章小结 83
第7章 RGMP-ROS操作系统测试 84
7.1 测试方案 84
7.1.1 静态测试 84
7.1.2 单元测试 85
7.1.3 集成测试 88
7.1.4 系统测试 90
7.2 测试过程 91
7.2.1 功能测试 91
7.2.2 性能测试 99
7.2.3 回归测试 106
7.3 测试结果及分析 106
7.3.1 代码静态测试结果 106
7.3.2 动态测试结果 108
7.3.3 回归测试 108
7.3.4 性能测试结果 109
7.4 测试过程有效性评价 109
7.5 本章小结 110
第8章 结论与展望 111
8.1 结论 111
8.2 展望 112
参考文献 113