用于嵌入式計算機性能評測技術及其方法研究

　　4嵌入式計算機的性能測試原理及測試環(huán)境構成

　　4.1 性能測試原理

　　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)包括微處理器內核、高速緩存、存儲器、外設接口等，這些邏輯功能部件通常集成在一個嵌入式處理器(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)和運行庫(Runtime Library)等。嵌入式應用程序的可執(zhí)行代碼通常包括3部分：編譯應用程序生成的目標代碼、鏈接程序從運行庫中提取的庫例程代碼和操作系統(tǒng)功能調用。一個嵌入式應用程序(Application)的執(zhí)行時間(Execution Time)受上述多種因素的影響，可用以下函數描述：

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

　　上述函數的5個參數中，改變其中1個參數，保持其余4個參數不變，進行性能測試，收集測試結果并進行對比分析，可實現整個嵌入式系統(tǒng)和關鍵構件的性能測試。主要測試項目的測試方法如下：

　　(1)改變Embedded PROCESSor，保持其他參數不變，并比較測試結果，可以*測不同嵌入式微處理器的性能差異；

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

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

　　(4)改變Library，保持其他參數不變，可以*測不同運行庫的性能；

　　(5)比較兩個個嵌入式平臺的性能指標，可以*測二者的性能差異；

　　(6)將執(zhí)行測試基準程序獲得的性能指標與嵌入式應用要求的性能指標進行比較，可以*測嵌入式系統(tǒng)性能是否滿足應用需求。

　　4.2性能*測環(huán)境

　　嵌入式系統(tǒng)性能*測環(huán)境，通常包括用于嵌入式系統(tǒng)*測的測試主機和將要被測*的嵌入式系統(tǒng)，基本結構如圖1所示。

　　測試主機運行測試管理控制程序，控制性能測試過程的執(zhí)行，編譯、加載和啟動性能測試基準程序，收集性能數據，分析測試結果，生成測試報告。被測 *的嵌入式系統(tǒng)則運行下載的測試基準程序，測定和采集性能數據，并通過測試代理反饋給測試主機。兩者之間通過某種連接(如串口、以太網等)方式，進行數據的通信與交互。

　　4.3性能測試過程

　　建立好測試環(huán)境后，性能測試過程描述如下：

　　(1)用戶確定測試項目、選擇性能測試基準和被測嵌入式平臺，測試管理控制程序建立測試主機與被測嵌入式系統(tǒng)之間的通信連接、啟動測試；

　　(2)測試管理控制程序選擇，設置編譯優(yōu)化選項，選擇測試環(huán)境構件，調用嵌入式編譯器編譯基準測試程序；

　　(3)通過測試代理，將測試基準程序下載到被測嵌入式系統(tǒng)，并控制完成基準測試程序的運行；

　　(4)性能數據采集代理監(jiān)視基準測試程序的執(zhí)行，測試和采集與性能指標相關的性能數據；

　　(5)測試代理將測試結果和性能數據發(fā)回測試主機；

　　(6)測試管理控制程序調用性能分析程序，分析和處理測試結果和性能數據，生成測試報告。