用于嵌入式計(jì)算機(jī)性能評(píng)測(cè)技術(shù)及其方法研究

　　4嵌入式計(jì)算機(jī)的性能測(cè)試原理及測(cè)試環(huán)境構(gòu)成

　　4.1 性能測(cè)試原理

　　嵌入式系統(tǒng)由硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)2部分組成。硬件子系統(tǒng)包括微處理器內(nèi)核、高速緩存、存儲(chǔ)器、外設(shè)接口等，這些邏輯功能部件通常集成在一個(gè)嵌入式處理器(Embedded PROCESSor) 中。軟件子系統(tǒng)包括嵌入式操作系統(tǒng)(RTOS)、中間件(Middle Ware)、嵌入式編譯器(Compiler)和運(yùn)行庫(kù)(Runtime Library)等。嵌入式應(yīng)用程序的可執(zhí)行代碼通常包括3部分：編譯應(yīng)用程序生成的目標(biāo)代碼、鏈接程序從運(yùn)行庫(kù)中提取的庫(kù)例程代碼和操作系統(tǒng)功能調(diào)用。一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序(Application)的執(zhí)行時(shí)間(Execution Time)受上述多種因素的影響，可用以下函數(shù)描述：

　　Execution Time(Application)=f(EPROCESSor，RTOS，MiddleWare，Compiler，Library)

　　上述函數(shù)的5個(gè)參數(shù)中，改變其中1個(gè)參數(shù)，保持其余4個(gè)參數(shù)不變，進(jìn)行性能測(cè)試，收集測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行對(duì)比分析，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)嵌入式系統(tǒng)和關(guān)鍵構(gòu)件的性能測(cè)試。主要測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試方法如下：

　　(1)改變Embedded PROCESSor，保持其他參數(shù)不變，并比較測(cè)試結(jié)果，可以*測(cè)不同嵌入式微處理器的性能差異；

　　(2)改變RTOS，保持PROCESSor不變，以*測(cè)不同RTOS的性能差異；

　　(3)改變Compiler，保持其他參數(shù)不變，可*測(cè)嵌入式編譯系統(tǒng)編譯優(yōu)化能力；

　　(4)改變Library，保持其他參數(shù)不變，可以*測(cè)不同運(yùn)行庫(kù)的性能；

　　(5)比較兩個(gè)個(gè)嵌入式平臺(tái)的性能指標(biāo)，可以*測(cè)二者的性能差異；

　　(6)將執(zhí)行測(cè)試基準(zhǔn)程序獲得的性能指標(biāo)與嵌入式應(yīng)用要求的性能指標(biāo)進(jìn)行比較，可以*測(cè)嵌入式系統(tǒng)性能是否滿足應(yīng)用需求。

　　4.2性能*測(cè)環(huán)境

　　嵌入式系統(tǒng)性能*測(cè)環(huán)境，通常包括用于嵌入式系統(tǒng)*測(cè)的測(cè)試主機(jī)和將要被測(cè)*的嵌入式系統(tǒng)，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　測(cè)試主機(jī)運(yùn)行測(cè)試管理控制程序，控制性能測(cè)試過(guò)程的執(zhí)行，編譯、加載和啟動(dòng)性能測(cè)試基準(zhǔn)程序，收集性能數(shù)據(jù)，分析測(cè)試結(jié)果，生成測(cè)試報(bào)告。被測(cè) *的嵌入式系統(tǒng)則運(yùn)行下載的測(cè)試基準(zhǔn)程序，測(cè)定和采集性能數(shù)據(jù)，并通過(guò)測(cè)試代理反饋給測(cè)試主機(jī)。兩者之間通過(guò)某種連接(如串口、以太網(wǎng)等)方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信與交互。

　　4.3性能測(cè)試過(guò)程

　　建立好測(cè)試環(huán)境后，性能測(cè)試過(guò)程描述如下：

　　(1)用戶確定測(cè)試項(xiàng)目、選擇性能測(cè)試基準(zhǔn)和被測(cè)嵌入式平臺(tái)，測(cè)試管理控制程序建立測(cè)試主機(jī)與被測(cè)嵌入式系統(tǒng)之間的通信連接、啟動(dòng)測(cè)試；

　　(2)測(cè)試管理控制程序選擇，設(shè)置編譯優(yōu)化選項(xiàng)，選擇測(cè)試環(huán)境構(gòu)件，調(diào)用嵌入式編譯器編譯基準(zhǔn)測(cè)試程序；

　　(3)通過(guò)測(cè)試代理，將測(cè)試基準(zhǔn)程序下載到被測(cè)嵌入式系統(tǒng)，并控制完成基準(zhǔn)測(cè)試程序的運(yùn)行；

　　(4)性能數(shù)據(jù)采集代理監(jiān)視基準(zhǔn)測(cè)試程序的執(zhí)行，測(cè)試和采集與性能指標(biāo)相關(guān)的性能數(shù)據(jù)；

　　(5)測(cè)試代理將測(cè)試結(jié)果和性能數(shù)據(jù)發(fā)回測(cè)試主機(jī)；

　　(6)測(cè)試管理控制程序調(diào)用性能分析程序，分析和處理測(cè)試結(jié)果和性能數(shù)據(jù)，生成測(cè)試報(bào)告。