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

1、ATLAS是一種廣泛應(yīng)用于軍事裝備和航空電子領(lǐng)域的測試語言規(guī)范，目前國內(nèi)尚沒有完全自主知識產(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)的高級編程語言編譯器工作量的數(shù)倍。本文著力研究從ATLAS語言到標(biāo)準(zhǔn)C語言翻譯器的構(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)新點包括以下幾個方面： 一、本文解決的是工程問題，通過將ATLAS語言翻譯為標(biāo)準(zhǔn)C語言，解決

2、了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的自動測試系統(tǒng)ATS組建過程中，ATLAS測試程序的實現(xiàn)問題。 二、目前國外已有的ATLAS編譯器的實現(xiàn)中，將ATLAS語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際資源的分配和語義實現(xiàn)。本文中提出將ATLAS語言翻譯為通用的標(biāo)準(zhǔn)C語言。以標(biāo)準(zhǔn)C語言作為ATLAS語言翻譯后的中間代碼，使得ATLAS語言實現(xiàn)過程的語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、在對自動測試系統(tǒng)特性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出將UML引入自動測試系統(tǒng)的建模過程中，通過UML的擴(kuò)展機(jī)制為自動測試系統(tǒng)的框架開發(fā)提供獲取該領(lǐng)域知識的方法。 四、本研究工作的第二部分提出：對ATLAS語言繁雜的關(guān)鍵字進(jìn)行分類，并引入常規(guī)語言編譯器構(gòu)造時的符號表技術(shù)解決ATLAS語言中的大量關(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)鍵字所引起的語法分析文件中單詞數(shù)量超出語法分析工具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語言關(guān)鍵字時所遇到的工具容量受限制的問題，而且對解決ATLAS語言的擴(kuò)展語句的詞法分析也提供了切實可行的解決方案。 五、本研究工作的第三部分集中于解決語法分析工具YACC對ATLAS語言進(jìn)行語法分析時所產(chǎn)生的沖突問題的處理。針對ATLAS語言本身的特點，結(jié)合LEX/YACC工具的特性，本文對使用YACC工具進(jìn)行ATLAS語言語法分析過程中出現(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義函數(shù)的方法；構(gòu)建表達(dá)式語法樹時由循環(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)建項目中的語法分析過程中，成功完

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

7、標(biāo)準(zhǔn)C語言不同的是，ATLAS測試規(guī)范中包含一些與測試設(shè)備、儀器以及被測對象UUT緊密相關(guān)的信息，而這些信息是ATLAS測試程序有別于標(biāo)準(zhǔn)C語言的關(guān)鍵元素。在對ATLAS測試程序的處理中，我們將ATLAS語句分成與設(shè)備相關(guān)和與設(shè)備無關(guān)的兩部分。前者由描述測試特性的信號語句組成，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)的高級語言語句一樣，與儀器無關(guān)。 對所有語句的語義分析方法都采用語法制導(dǎo)方法，該方法將語

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

9、關(guān)ATLAS測試程序的功能；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測試程序所使用的大環(huán)境——自動測試系統(tǒng)ATS的體系結(jié)構(gòu)，提出利用UML的擴(kuò)展機(jī)制獲取自動測試系統(tǒng)ATS的領(lǐng)域知識的方法實例，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)造中的語義翻譯如何實現(xiàn)的問題；在GTEST自動測試系