CN111045887B - 一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法，采用运行基准参照程序，通过有侧重的赋予执行时间、空间占有率、功耗不同的权值，加权求和，进行定量评估。本发明不仅能够有效、简洁的进行运行效能评估，达到了预期目标，而且能够为国产自主机载嵌入式关键软硬件平台的选择提供效能评估参考，同时该发明具有良好通用性，能够产生出巨大的社会和经济效益。

Description

一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法
技术领域
本发明属于国产机载计算机自主可控研制领域，属于一种为国产机载计算机的研制提供关键软硬件选型效能评估的方法。
背景技术
国产自主可控，最近几年被提到了国家战略层面，对于涉及国家安全的机载领域尤为重要，然而从众多的关键软硬件组合中为机载计算机的研制提供可靠、有效的效能评估方法，筛选合适的关键软硬件系统显得尤为重要。而目前，国内缺乏简洁、高效、灵活的效能评估方法。
发明内容
本发明的目的：
本发明是针对目前机载国产关键软硬件的自主可控选型需求，提出来的一种简洁、高效、灵活的机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法。
本发明的技术方案：
一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法，包括以下步骤方法：
步骤一：选择某应用方向的某个基准平台运行典型应用软件，该典型应用软件作为基准参照软件；
步骤二：设置关键软硬件运行的关键时间T；
步骤三：设置关键软硬件运行的空间占有率监控，找出最大空间占有率M；
步骤四：设置关键软硬件运行的功耗监控，找出最大功耗P；
步骤五：根据所选应用方向，赋予基准参照软件运行的关键时间T、最大空间占有率M、最大功耗P相应的权值(ω、μ、λ)；
步骤六：定量评估；
令综合应用效能为η：
综合应用效能为(η)＝ω*基准参照软件运行的关键时间(T)+μ*空间占有率(M)+λ*功耗(P)；
对基准参照软件运行的关键时间T，最大空间占有率M，以及最大功耗P，根据特定的应用方向赋予不同的权值(ω、μ、λ)，进行衡量评估，η越大，性能越差；
步骤七：进行多次运行测试求平均值；
步骤八：进行多种平台的监控测试，所述多种平台是指不同的关键软硬件架构的平台；
步骤九：通过对步骤八中各种平台的综合应用效能η与已选择的基准平台上运行基准参照软件的综合应用效能η相比较，进行关键软硬件应用效能综合评估。
所述步骤二、三、四中，对于设置关键软硬件运行的关键时间、最大空间占有率、最大功耗监控，是基于操作系统对时钟、内存的管理、文件系统管理的支持功能。
所述步骤五中，所监控的最大空间占有率为关键软硬件运行过程中的最大内存空间占有率。
所述步骤五及六中，所述权值(ω、μ、λ)的选择是基于机载机电、航电、飞控三个应用方向，飞控对关键软硬件运行的关键时间T的权值ω要求高于其他两个应用方向，航电系统对关键软硬件运行的空间占有率M的权值μ要求比较高。
本发明具有的优点效果：本发明简单易用、效果显著，能够对不同的关键软硬件进行效能的定量评估，同时能够根据不同的应用需求侧重点，选择不同的权值灵活运用，进行机载嵌入式关键软硬件应用效能评估；可以为国产自主机载嵌入式关键软硬件平台的选择提供效能评估参考，同时该发明具有良好通用性，能够产生出巨大的社会和经济效益。
本发明能够以标准执行环境下某个典型程序的某个特征系统的执行时间、内存的空间占有率、功耗作为参照，并赋予相应的权值，则可相对地评估不同关键软硬件组合运行相同应用程序时的效能情况。
附图说明
图1为本发明原理框图。
图2为本发明硬件结构图。
图3为本发明流程图。
图4为本发明典型应用软件任务运行时间监控图。
具体实施方式
一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法，以航电方向某典型机载综合显示应用软件作为基准参照软件为例，包括以下步骤方法：
步骤一：选择航电方向某典型机载综合显示应用软件作为基准参照软件(典型应用软件)；
步骤二：设置关键软硬件运行的关键时间T；
步骤三：设置关键软硬件运行的空间占有率监控，找出最大空间占有率M；
步骤四：设置关键软硬件运行的功耗监控，找出最大功耗P；
步骤五：选取航电方向综合显示系统典型应用软件在某基准平台上运行过程中的数据读取、数据处理等关键功能持续时间、程序运行过程中的最大空间占有率以及最大功耗作为参照，赋予相应权值(ω、μ、λ)；
步骤六：定量评估；
令综合应用效能为η：
综合应用效能为(η)＝ω*基准参照软件运行的关键时间(T)+μ*空间占有率(M)+λ*功耗(P)；
对基准参照软件运行的关键时间T，最大空间占有率M，以及最大功耗P，根据特定的应用方向赋予不同的权值(ω、μ、λ)，进行衡量评估，η越大，性能越差；
步骤七：进行三次运行测试求平均值；
步骤八：进行多种平台的监控测试，所述多种平台是指不同的关键软硬件架构的平台；嵌入式关键软硬件平台包括、关键硬件平台和嵌入式操作系统，嵌入式操作系统为提供文件系统、时间管理、标准c库、内存管理、数学库等接口服务，通过关键软硬件集成平台灌入监控程序，使用嵌入式操作系统上的文件系统在工控机端通过采集读取相关的时间、空间占有率以及供电电源模块的电流消耗；
步骤九：通过对步骤八中各种平台的综合应用效能η与已选择的基准平台上运行基准参照软件的综合应用效能η相比较，进行关键软硬件应用效能综合评估。
所述步骤二、三、四中，对于设置关键软硬件运行的关键时间、最大空间占有率、最大功耗监控，是基于操作系统对时钟、内存的管理、文件系统管理的支持功能。如图4所示，采用监控软件进行性能监控，通过被验证关键软硬件的时钟进行计数计时。
所述步骤五中，所监控的最大空间占有率为关键软硬件运行过程中的最大内存空间占有率。

Claims (3)

1.一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤方法：
步骤一：选择某应用方向的某个基准平台运行典型应用软件，该典型应用软件作为基准参照软件；
步骤二：设置关键软硬件运行的关键时间T；
步骤三：设置关键软硬件运行的空间占有率，找出最大空间占有率M；
步骤四：设置关键软硬件运行的功耗监控，找出最大功耗P；
步骤五：根据所选应用方向，赋予关键软硬件运行的关键时间T、最大空间占有率M、最大功耗P相应的权值ω、μ、λ；所监控的最大空间占有率M为关键软硬件运行过程中的最大内存空间占有率；
步骤六：定量评估；
令综合应用效能为η：
综合应用效能η＝ω*关键软硬件运行的关键时间T+μ*最大空间占有率M+λ*最大功耗P；
对关键软硬件运行的关键时间T，最大空间占有率M，以及最大功耗P，根据特定的应用方向赋予不同的权值ω、μ、λ，进行衡量评估，η越大，性能越差；
步骤七：进行多次运行测试求综合应用效能η平均值；
步骤八：进行多种平台的监控测试，所述多种平台是指不同的关键软硬件架构的平台；
步骤九：通过对步骤八中各种平台的综合应用效能η与已选择的基准平台上运行基准参照软件的综合应用效能η相比较，进行关键软硬件应用效能综合评估。
2.如权利要求1所述的一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法，其特征在于：所述步骤二、三、四中，对于设置关键软硬件运行的关键时间、最大空间占有率、最大功耗监控，是基于操作系统对时钟、内存的管理、文件系统管理的支持功能。
3.如权利要求1所述的一种机载嵌入式关键软硬件应用效能评估方法，其特征在于:所述步骤五及六中，所述权值ω、μ、λ的选择是基于机载机电、航电、飞控三个应用方向。
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