CN101136804A

CN101136804A - 嵌入式应用系统的性能测试装置及其方法

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Publication number: CN101136804A
Application number: CNA2007100982363A
Authority: CN
Inventors: 王景敏; 邹同亮; 罗永红; 任建; 黄方; 李刚健; 贺席兵
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-03-05

Abstract

本发明公开了一种嵌入式应用系统的性能测试装置，其包括主机和CPU应用系统，所述主机设置有主机串口和主机网口，所述CPU应用系统设置有待测系统串口和待测系统网口，所述主机串口和待测系统串口相连接，所述主机网口和待测系统网口相连接，所述CPU应用系统设置有编译通过的测试用例，所述主机通过超级终端程序建立与所述CPU应用系统的通讯界面，所述CPU应用系统通过设置网络参数从所述主机上下载编译通过后的映象。本发明还公开了一种嵌入式应用系统的性能测试方法。本发明技术方案可以对PowerPC系列的CPU应用系统的主要性能指标进行测试和评估。

Description

嵌入式应用系统的性能测试装置及其方法

技术领域

本发明涉及通信领域的嵌入式CPU应用系统性能测试技术，具体说，涉及一种嵌入式应用系统的性能测试装置及其方法。

背景技术

在现在的网络信息时代，CPU在各种需要运算或者控制处理的场合中得到广泛应用，按使用场合不同，CPU可以分为计算机、服务器等领域使用的通用型CPU和嵌入式领域使用的专用型CPU。

对于计算机、服务器等领域使用的通用型CPU，目前业界已经有成熟的性能测试方法，中国公开号CN1369798中提出了一种CPU性能测试的方法，其通过一标志测试单元、一算术测试单元及一逻辑测试单元，借助软件的设计发出各种命令，分别对CPU的标志、算术及逻辑做不同的测试，该方法适合于对通用型CPU的性能指标进行测试，常用的PC软件例如优化大师、超级兔子、Winston、WinBench等也提供了PC机CPU性能测试的部分功能。另外，FutureMark公司推出了专门的PC机性能综合测试软件PCMark，其他公司也有一些类似的商用软件发布，可以说，通用型CPU的性能测试方法和工具已经比较成熟。

而对于嵌入式CPU(例如目前在通信领域广泛使用的PowerPC系列)应用系统，它除了包含最基本的最小系统(即处理器、内存、复位、电源及时钟)外，还要求具备基本的通讯接口：网口(至少一个10/100M)、串口(可配置为RS232或RS485)等，对于这样的应用系统而言，目前并没有一种统一的且简单高效的性能测试方法，以便准确地评价各款CPU的具体性能，为CPU芯片选型及其兼容替代提供指导。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种嵌入式应用系统的性能测试装置，可以对PowerPC系列的CPU应用系统的主要性能指标进行测试和评估。

技术方案如下：

嵌入式应用系统的性能测试装置包括主机和CPU应用系统，所述主机设置有主机串口和主机网口，所述CPU应用系统设置有待测系统串口和待测系统网口，所述主机串口和待测系统串口相连接，所述主机网口和待测系统网口相连接，所述CPU应用系统设置有编译通过的测试用例，所述主机通过超级终端程序建立与所述CPU应用系统的通讯界面，所述CPU应用系统通过设置网络参数从所述主机上下载编译通过后的映象。

优选的，所述测试用例包括：

CPU内核指令处理模块，用于整数运算、逻辑运算、浮点运算或者汇编指令计算；

内存指令处理模块，用于内存读、内存写或者内存拷贝，以及对齐和偏移字节的读写处理；

处理能力计算模块，包含用于设置的参数，通过调用上述内存指令处理模块或者CPU内核指令处理模块中的函数，计算出指令处理的速度，并输出结果。

优选的，其特征在于，所述内存指令处理模块和CPU内核指令处理模块用汇编语言编写，所述处理能力计算模块用C语言编写。

优选的，所述主机和CPU应用系统之间通过SmartBits测试仪相连接，所述主机的主机网口和第一SmartBits测试仪网口相连接，第二SmartBits测试仪网口和所述CPU应用系统的待测系统网口相连接。

优选的，所述主机安装有SmartLib软件，在所述SmartLib软件中运行有测试脚本，所述测试脚本中设置的参数包括主机和目标系统的IP、SmartBits网管IP或者SmartlibPath。

本发明所解决的另一个技术问题是提供一种嵌入式应用系统的性能测试方法，可以对PowerPC系列的CPU应用系统的主要性能指标进行测试和评估。

技术方案如下：

嵌入式应用系统的性能测试方法，包括以下步骤：

(1)将测试用例加入应用系统的软件中，设置相应参数，编译生成下载映象；

(2)搭建测试环境；

(3)启动系统，通过通讯界面输入命令启动测试；

(4)记录测试结果。

进一步，步骤(1)中，所述测试用例包括CPU内核指令处理模块、内存指令处理模块、处理能力计算模块；在所述处理能力计算模块中进行参数设置。

进一步，步骤(2)中，所述测试环境包括第一测试环境和第二测试环境，所述第一测试环境中，所述主机通过串口和网口与CPU应用系统的串口和网口相连接，所述主机通过超级终端程序建立与CPU应用系统的通讯界面；所述第二测试环境中，所述主机和待测系统通过SmartBits测试仪相连接。

进一步，步骤(2)中，在第二测试环境中，主机通过安装SmartLib软件来和SmartBits测试仪通讯，在该SmartLib软件中运行有测试脚本。

进一步，步骤(3)中，所述通讯界面通过主机中的超级终端程序与所述CPU应用系统建立，在超级终端中输入命令开始测试。

本发明技术方案可以对PowerPC系列的CPU应用系统的主要性能指标进行测试和评估。本发明的测试方法简单高效，测试环境是目前硬件开发人员都熟知的。测试用例的CPU内核指令处理模块和内存指令处理模块用汇编语言实现，与其它高级语言相比效率更高，并且受编译环境的影响更小，能够更客观的反应系统的性能。另外，本发明的测试用例具有很好的通用性，可以广泛应用于通讯领域的嵌入式CPU应用系统中，为CPU应用系统的性能测试提供了一个比较的标准，从而可以指导硬件的选型和设计。

附图说明

图1是本发明所述测试用例的结构示意图；

图2是本发明所述CPU应用系统的内核和内存性能测试装置示意图；

图3是本发明所述CPU应用系统的网口性能测试装置示意图。

具体实施方式

本发明针对嵌入式CPU应用系统性能测试的实际情况，提出了一种具有较好通用性、能全面客观评价CPU应用系统的性能测试方法以及相应的测试用例，能够简单高效地应用于PowerPC系列CPU系统。

下面参照附图，对本发明的优选实施例作详细描述。

参照图1所示，是本发明测试用例中模块的结构关系。处理能力计算模块通过调用CPU内核指令处理模块和内存指令处理模块，计算出内核指令处理和内存指令处理的速度，并通过主机界面显示结果。

各个模块的功能和关系如下所述：

CPU内核指令处理模块用汇编语言指令编写，包括整数运算、逻辑运算和浮点运算几个部分，每部分又细分为一些具体的汇编指令计算，如整数赋值、取反、浮点乘法等小模块。

内存指令处理模块也用汇编语言指令实现，包括内存读、内存写和内存拷贝几个部分，其中又进一步包含对齐和偏移字节的读写处理。

处理能力计算模块的代码由C语言实现，通过调用上述内存指令处理模块和CPU内核指令处理模块中的函数，计算出这些指令处理的速度，并打印出结果。可设置的参数都包含在这个处理能力计算模块中，通常情况下用默认的设置即可。可设置的参数包括是否做浮点运算的测试和测试的指令数。在是否做浮点运算的测试中，有些处理器不含浮点运算单元，默认设置为否；测试的指令数中，如果处理器速度慢，可将该值改小，默认为1000000000。

参照图2所示，是本发明CPU应用系统的内核和内存性能测试装置示意图，这个装置是在硬件调试中经常用到的。所有测试用例放在两个文件中，要将测试用例加入待测系统的软件，只需在待测系统软件中简单地INCLUDE这两个文件，然后编译通过就可以了。

待测系统的单板设置有CPU应用系统，CPU应用系统设置有待测系统串口和待测系统网口，在此待测系统串口选用RS232口。PC机(主机)也设置有主机串口和主机网口，以便于和待测系统相连接。在此，要搭建第一测试环境需要主机串口和RS232口相连接，在主机上通过超级终端程序建立与CPU应用系统的通讯界面，然后连接主机网口与待测系统网口，单板由外接电源供电。

设置好网络参数后，让待测系统从主机上下载上述编译通过后的映象，就可以在超级终端中输入命令开始测试，并能够得到测试结果。

在该结构下，嵌入式应用系统的性能测试方法包括的步骤如下：

1、将测试用例加入CPU应用系统的软件中，设置相应参数，编译生成下载映象。

其中，在处理能力计算模块中进行参数设置。

2、搭建第一测试环境，同时，接通外接电源，向单板上的CPU应用系统供电。

3、启动系统，通过通讯界面输入命令启动测试。

该通讯界面是通过主机中的超级终端程序与CPU应用系统建立的，在超级终端中输入命令开始测试。

4、记录测试结果。

参照图3所示，是本发明CPU应用系统的网口性能测试装置示意图，与图2的装置相比，增加了一个SmartBits测试仪，需要搭建第二测试环境。

PC机(主机)和待测系统中间通过SmartBits测试仪连接。在此，PC机(主机)的主机网口和第一SmartBits测试仪网口相连接，第二SmartBits测试仪网口和待测系统网口相连接。主机串口与RS232接口相连，用于在主机上检测系统运行状况，在主机上通过SmartLib软件建立与的SmartBits测试仪的通讯界面，单板由外接电源供电。

主机要实现与SmartBits测试仪通讯，需要在主机中安装SmartLib软件用来和SmartBits测试仪通讯，在该SmartLib软件中运行测试脚本。该测试脚本中可以设置的参数包括：主机和目标系统的IP(这个根据系统情况设定，两个IP同网段)、SmartBits网管IP(根据测试仪而定)、SmartlibPath(所装软件的路径)。其余参数是具体需要测试项目的设置(设为1为做该项测试，否则为不测，默认都为1)，包括吞吐率测试项选择、丢包率测试项选择、测试包长范围。

在该结构下，嵌入式应用系统的性能测试方法的步骤如下：

其中，在所述处理能力计算模块中进行参数设置。

如果在第一测试环境下经过测试，则需要在第二测试环境下的测试脚本中修改相应的测试参数。

2、搭建第二测试环境，同时，接通外接电源，向单板上的CPU应用系统供电。

在第二测试环境中，主机通过安装SmartLib软件来和SmartBits测试仪通讯，在该SmartLib软件中运行有测试脚本。

3、启动系统，通过通讯界面输入命令启动测试。

4、记录测试结果。

Claims

1.一种嵌入式应用系统的性能测试装置，包括主机和CPU应用系统，所述主机设置有主机串口和主机网口，所述CPU应用系统设置有待测系统串口和待测系统网口，所述主机串口和待测系统串口相连接，所述主机网口和待测系统网口相连接，其特征在于，所述CPU应用系统设置有编译通过的测试用例，所述主机通过超级终端程序建立与所述CPU应用系统的通讯界面，所述CPU应用系统通过设置网络参数从所述主机上下载编译通过后的映象。

2.根据权利要求1所述的嵌入式应用系统的性能测试装置，其特征在于，所述测试用例包括：

3.根据权利要求2所述的嵌入式应用系统的性能测试装置，其特征在于，所述内存指令处理模块和CPU内核指令处理模块用汇编语言编写，所述处理能力计算模块用C语言编写。

4.根据权利要求2所述的嵌入式应用系统的性能测试装置，其特征在于，所述主机和CPU应用系统之间通过SmartBits测试仪相连接，所述主机的主机网口和第一SmartBits测试仪网口相连接，第二SmartBits测试仪网口和所述CPU应用系统的待测系统网口相连接。

5.根据权利要求4所述的嵌入式应用系统的性能测试装置，其特征在于，所述主机安装有SmartLib软件，在所述SmartLib软件中运行有测试脚本，所述测试脚本中设置的参数包括主机和目标系统的IP、SmartBits网管IP或者SmartlibPath。

6.一种嵌入式应用系统的性能测试方法，包括以下步骤：

(2)搭建测试环境；

(3)启动系统，通过通讯界面输入命令启动测试；

(4)记录测试结果。

7.根据权利要求6所述的嵌入式应用系统的性能测试方法，其特征在于，步骤(1)中，所述测试用例包括CPU内核指令处理模块、内存指令处理模块、处理能力计算模块；在所述处理能力计算模块中进行参数设置。

8.根据权利要求6所述的嵌入式应用系统的性能测试方法，其特征在于，步骤(2)中，所述测试环境包括第一测试环境和第二测试环境，所述第一测试环境中，所述主机通过串口和网口与CPU应用系统的串口和网口相连接，所述主机通过超级终端程序建立与CPU应用系统的通讯界面；所述第二测试环境中，所述主机和待测系统通过SmartBits测试仪相连接。

9.根据权利要求8所述的嵌入式应用系统的性能测试方法，其特征在于，步骤(2)中，在第二测试环境中，主机通过安装SmartLib软件来和SmartBits测试仪通讯，在该SmartLib软件中运行有测试脚本。

10.根据权利要求6所述的嵌入式应用系统的性能测试方法，其特征在于，步骤(3)中，所述通讯界面通过主机中的超级终端程序与所述CPU应用系统建立，在超级终端中输入命令开始测试。