4嵌入式计算机的性能测试原理及测试环境构成

　　4.1 性能测试原理

　　嵌入式系统由硬件子系统和软件子系统2部分组成。硬件子系统包括微处理器内核、高速缓存、存储器、外设接口等，这些逻辑功能部件通常集成在一个嵌入式处理器(Embedded PROCESSor) 中。软件子系统包括嵌入式操作系统(RTOS)、中间件(Middle Ware)、嵌入式编译器(Compiler)和运行库(Runtime Library)等。嵌入式应用程序的可执行代码通常包括3部分：编译应用程序生成的目标代码、链接程序从运行库中提取的库例程代码和操作系统功能调用。一个嵌入式应用程序(Application)的执行时间(Execution Time)受上述多种因素的影响，可用以下函数描述：

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

　　上述函数的5个参数中，改变其中1个参数，保持其余4个参数不变，进行性能测试，收集测试结果并进行对比分析，可实现整个嵌入式系统和关键构件的性能测试。主要测试项目的测试方法如下：

　　(1)改变Embedded PROCESSor，保持其他参数不变，并比较测试结果，可以*测不同嵌入式微处理器的性能差异；

　　(2)改变RTOS，保持PROCESSor不变，以*测不同RTOS的性能差异；

　　(3)改变Compiler，保持其他参数不变，可*测嵌入式编译系统编译优化能力；

　　(4)改变Library，保持其他参数不变，可以*测不同运行库的性能；

　　(5)比较两个个嵌入式平台的性能指标，可以*测二者的性能差异；

　　(6)将执行测试基准程序获得的性能指标与嵌入式应用要求的性能指标进行比较，可以*测嵌入式系统性能是否满足应用需求。

　　4.2性能*测环境

　　嵌入式系统性能*测环境，通常包括用于嵌入式系统*测的测试主机和将要被测*的嵌入式系统，基本结构如图1所示。

　　测试主机运行测试管理控制程序，控制性能测试过程的执行，编译、加载和启动性能测试基准程序，收集性能数据，分析测试结果，生成测试报告。被测 *的嵌入式系统则运行下载的测试基准程序，测定和采集性能数据，并通过测试代理反馈给测试主机。两者之间通过某种连接(如串口、以太网等)方式，进行数据的通信与交互。

　　4.3性能测试过程

　　建立好测试环境后，性能测试过程描述如下：

　　(1)用户确定测试项目、选择性能测试基准和被测嵌入式平台，测试管理控制程序建立测试主机与被测嵌入式系统之间的通信连接、启动测试；

　　(2)测试管理控制程序选择，设置编译优化选项，选择测试环境构件，调用嵌入式编译器编译基准测试程序；

　　(3)通过测试代理，将测试基准程序下载到被测嵌入式系统，并控制完成基准测试程序的运行；

　　(4)性能数据采集代理监视基准测试程序的执行，测试和采集与性能指标相关的性能数据；

　　(5)测试代理将测试结果和性能数据发回测试主机；

　　(6)测试管理控制程序调用性能分析程序，分析和处理测试结果和性能数据，生成测试报告。