[发明专利]一种任务调度规划自动生成和运行系统及方法

说明书

本发明公开了一种任务调度规划自动生成和运行系统及方法，属于测试技术领域，本发明系统包括任务调度规划自动生成模块、任务调度规划表模块、任务运行调度模块、测试任务模块和资源动态管理器。通过本发明方法，用户可以生成允许多个任务同时访问同一多通道仪器的任务调度规划，结合资源动态管理服务，既提高了规划中任务的并行度，又避免了运行时对仪器访问的冲突，从而提高了系统资源的利用率。

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种任务调度规划自动生成和运行系统及方法。

背景技术

现有的基于任务调度规划的并行自动测试系统软件中，常见的生成任务调度规划的方式有两种：手动方式、自动生成方式。

手动方式严重依赖测试人员的经验,随着被测件、测试指标和仪器资源规模的增加，手工方式的工作量将呈指数型增加，任务调度表的性能和可靠性更加无法保证，不太适用于复杂的并行测试。

自动生成方式就是采用智能算法，通过分析系统资源信息和测试建模信息来生成一个任务调度规划。这种方式调度规划的生成效率高，并且任务调度规划的资源利用率高、可靠性高、性能优越，现在已经成为并行测试系统软件中的主流。

现有自动生成方法中，对系统中各仪器的管理和调配方式常见有两种：

1)将一个仪器作为一个资源，在测试建模时用户指定任务要使用的具体仪器，任务独占访问仪器；即同一时刻一台仪器只能由一个测试任务访问，不允许出现多个测试任务同时访问同一仪器的情况，这样可以避免出现访问冲突，保证了测试安全性，但是对于多通道仪器，这种方式浪费了多通道仪器的测试能力。

2)将仪器的一个通道作为一个资源，在测试建模时用户需要指定任务要使用的仪器的具体通道，任务只能访问指定的仪器通道。对于单通道仪器，任务独占仪器；对于多通道仪器，多任务可以共享访问仪器。对多通道仪器测试能力的利用率有一定程度的提高，但是增加了一些人工规划，如果规划不当还会降低资源的利用率；并且当系统硬件有变动时，需要重新对测试进行建模，增加了用户工作量。

根据现有资料，目前生成任务调度表的方式有“手工规划”和“智能算法自动生成”这两种方式。如上节所述，手动规划方式有很大缺陷，并不适合复杂的并行测试系统，现在“智能算法自动生成”方式已经成为主流。

自动生成方式采用智能调度规划生成算法来生成一个优化的任务调度规划。以遗传算法为例，它是一种自适应启发式、迭代式、概率性全局搜索优化算法，通过模拟生物进化过程，从多次迭代中选出族群最优解。具体应用到任务调度规划生成算法中，需要通过分析测试系统的仪器资源信息、测试任务使用仪器资源信息等信息，自动生成一系列个体(一个个体对应一个任务调度规划，经过简化即可转换为任务调度规划)组成一个原始族群，然后模拟生物进化过程，通过选择、交叉、变异各种操作，迭代产生多代族群，在每代族群中选择一个最优个体组成一个最优个体集合，然后再从这个集合中选择一个最优个体，经过简化处理后就得到了最终的任务调度规划。

实现方案的关键是设计合适的个体编码方法和个体生成算法，目前常见的编码方式是矩阵：

a)矩阵中元素值是测试任务的编号值或零。

b)矩阵的行向量代表了系统的执行步骤。

c)矩阵的列向量代表测试任务组，一个测试任务组内部的所有测试任务占用的资源均不相同，任务间没有资源冲突，可以同步运行。

个体生成算法分析测试系统的仪器资源信息、测试任务使用仪器资源信息等信息，构建一个符合上述编码方式的个体矩阵。个体生成算法流程如图1所示：

1)首先构建一个空白的个体矩阵，并将个体矩阵的列索引初始化为1。