基于可視化測(cè)試軟件平臺(tái)GTEST的ATLAS翻譯器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、ATLAS是一種廣泛應(yīng)用于軍事裝備和航空電子領(lǐng)域的測(cè)試語(yǔ)言規(guī)范，目前國(guó)內(nèi)尚沒有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ATLAS編譯器類的軟件產(chǎn)品。ATLAS編譯器構(gòu)造的工作量非常大，是構(gòu)造常規(guī)的高級(jí)編程語(yǔ)言編譯器工作量的數(shù)倍。本文著力研究從ATLAS語(yǔ)言到標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言翻譯器的構(gòu)造，討論了ATLAS翻譯器構(gòu)造的方法以及構(gòu)造過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)。主要的研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面： 一、本文解決的是工程問題，通過將ATLAS語(yǔ)言翻譯為標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，解決

2、了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)ATS組建過程中，ATLAS測(cè)試程序的實(shí)現(xiàn)問題。 二、目前國(guó)外已有的ATLAS編譯器的實(shí)現(xiàn)中，將ATLAS語(yǔ)言翻譯為該編譯器系統(tǒng)自身的中間代碼，然后再按照其指定格式完成實(shí)際資源的分配和語(yǔ)義實(shí)現(xiàn)。本文中提出將ATLAS語(yǔ)言翻譯為通用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言。以標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言作為ATLAS語(yǔ)言翻譯后的中間代碼，使得ATLAS語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)過程的語(yǔ)義翻譯和資源分配具有可移植性和易操作性。 三、本研究工作的第一部分中，

3、在對(duì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)特性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出將UML引入自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的建模過程中，通過UML的擴(kuò)展機(jī)制為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的框架開發(fā)提供獲取該領(lǐng)域知識(shí)的方法。 四、本研究工作的第二部分提出：對(duì)ATLAS語(yǔ)言繁雜的關(guān)鍵字進(jìn)行分類，并引入常規(guī)語(yǔ)言編譯器構(gòu)造時(shí)的符號(hào)表技術(shù)解決ATLAS語(yǔ)言中的大量關(guān)鍵字所造成的超出詞法分析工具LEX的容量限制的問題；以及大量ATLAS關(guān)鍵字所引起的語(yǔ)法分析文件中單詞數(shù)量超出語(yǔ)法分析工具YACC所認(rèn)可的單詞數(shù)量

4、的問題。該方法不僅解決了詞法分析工具處理ATLAS語(yǔ)言關(guān)鍵字時(shí)所遇到的工具容量受限制的問題，而且對(duì)解決ATLAS語(yǔ)言的擴(kuò)展語(yǔ)句的詞法分析也提供了切實(shí)可行的解決方案。 五、本研究工作的第三部分集中于解決語(yǔ)法分析工具YACC對(duì)ATLAS語(yǔ)言進(jìn)行語(yǔ)法分析時(shí)所產(chǎn)生的沖突問題的處理。針對(duì)ATLAS語(yǔ)言本身的特點(diǎn)，結(jié)合LEX/YACC工具的特性，本文對(duì)使用YACC工具進(jìn)行ATLAS語(yǔ)言語(yǔ)法分析過程中出現(xiàn)的大量沖突進(jìn)行了詳細(xì)的分類討論與研究，

5、給出了實(shí)現(xiàn)過程中出現(xiàn)的主要沖突類型及相應(yīng)解決方案：文法符號(hào)的不斷自身循環(huán)產(chǎn)生的移進(jìn)/歸約沖突，采用修改文法的方法：同等表示的重疊所造成的大量歸約/歸約沖突，采用替換法、拆解法或者拆解加語(yǔ)義函數(shù)的方法；構(gòu)建表達(dá)式語(yǔ)法樹時(shí)由循環(huán)嵌套造成的移進(jìn)/歸約沖突，采用消除其中的外部循環(huán)和內(nèi)部循環(huán)之一的方法；對(duì)于其它符合ATLAS文法的沖突，則由YACC工具按照默認(rèn)規(guī)則去處理。上述解決沖突的方法應(yīng)用在．ATLAS翻譯器構(gòu)建項(xiàng)目中的語(yǔ)法分析過程中，成功完

6、成了項(xiàng)目要求。 六、本研究工作的第四部分，也是整個(gè)研究項(xiàng)目中最重要的一部分，針對(duì)不同類型的ATLAS語(yǔ)句，按照其與C語(yǔ)言語(yǔ)句相應(yīng)的對(duì)照關(guān)系，本文給出了實(shí)現(xiàn)不同類型ATLAS語(yǔ)句到標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言語(yǔ)句翻譯的相應(yīng)方案及實(shí)現(xiàn)。 ATLAS是一種特殊的面向信號(hào)的編程語(yǔ)言規(guī)范，其語(yǔ)句構(gòu)造類似于自然語(yǔ)言。ATLAS測(cè)試程序與具體的測(cè)試儀器無(wú)關(guān)，只包含一些與測(cè)試要求相關(guān)的語(yǔ)句，像信號(hào)語(yǔ)句、總線語(yǔ)句等，這些語(yǔ)句只有等信號(hào)或總線事件準(zhǔn)備好后才能執(zhí)行。與

7、標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言不同的是，ATLAS測(cè)試規(guī)范中包含一些與測(cè)試設(shè)備、儀器以及被測(cè)對(duì)象UUT緊密相關(guān)的信息，而這些信息是ATLAS測(cè)試程序有別于標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的關(guān)鍵元素。在對(duì)ATLAS測(cè)試程序的處理中，我們將ATLAS語(yǔ)句分成與設(shè)備相關(guān)和與設(shè)備無(wú)關(guān)的兩部分。前者由描述測(cè)試特性的信號(hào)語(yǔ)句組成，包含ATE及其資源、限制條件以及與UUT接口的相關(guān)信息。后者與常規(guī)的高級(jí)語(yǔ)言語(yǔ)句一樣，與儀器無(wú)關(guān)。 對(duì)所有語(yǔ)句的語(yǔ)義分析方法都采用語(yǔ)法制導(dǎo)方法，該方法將語(yǔ)

8、義函數(shù)插入到相應(yīng)語(yǔ)句的產(chǎn)生式后面。在將ATLAS測(cè)試程序翻譯為標(biāo)準(zhǔn)C程序的過程中，對(duì)于與儀器無(wú)關(guān)的語(yǔ)句直接翻譯成標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言源代碼，將ATLAS的程序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)；對(duì)于與儀器相關(guān)的語(yǔ)句，首先要由ATLAS信號(hào)語(yǔ)句確定測(cè)試所需虛擬資源的相關(guān)信息，然后由GTEST開發(fā)平臺(tái)按照虛擬資源相關(guān)信息需求從平臺(tái)所包含的儀器數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇符合條件的實(shí)際資源供翻譯過程使用。根據(jù)實(shí)際資源信息翻譯生成的標(biāo)準(zhǔn)c代碼可以調(diào)用平臺(tái)提供的真實(shí)儀器資源完成相

9、關(guān)ATLAS測(cè)試程序的功能；最后將這兩種情況得到的結(jié)果綜合，就能生成完整的標(biāo)準(zhǔn)C代碼。 本論文首先討論了常規(guī)情況下ATLAS測(cè)試程序所使用的大環(huán)境——自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)ATS的體系結(jié)構(gòu)，提出利用UML的擴(kuò)展機(jī)制獲取自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)ATS的領(lǐng)域知識(shí)的方法實(shí)例，然后按照ATLAS翻譯器構(gòu)造的順序，依次闡述了ATLAS翻譯器構(gòu)造中的詞法、語(yǔ)法分析中所遇到的問題及相應(yīng)解決方案；ATLAS翻譯器構(gòu)造中的語(yǔ)義翻譯如何實(shí)現(xiàn)的問題；在GTEST自動(dòng)測(cè)試系