[发明专利]一种实时性能测试方法与系统

权利要求书

1.一种实时性能测试方法，应用于嵌入式系统的实时性能测试，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)在上位机中对应用程序源代码进行时间特征建模；

(2)利用所述建模过程得到的时间特征模型完成对所述源代码的插桩操作；

(3)将所述源代码编译链接好后下载到下位机，并通过所述上位机启动所述应用程序；

(4)所述应用程序在运行期间采集测试数据，并根据预先设定的传输规则将特定数据容器中的数据传回所述上位机；

(5)经过数据分析后得到所述应用程序的实时性能测试报告。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述上位机对所述应用程序的源代码进行时间特征建模，需要对所述源代码中各个函数、任务、循环、递归、扇出和return语句位置信息的识别，并利用这些位置信息完成所述应用程序的时间特征模型。其中，return指的是程序语言中的返回语句的关键字。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述时间特征模型中的关键节点包括时间起始节点、时间截止节点、递归关键时间节点、循环关键时间节点、扇出关键时间节点、函数或任务结束节点和return结束节点；其中循环关键时间节点又包含for循环关键时间节点、while循环关键时间节点和do…while关键时间节点；其中，for、while和do…while是程序编程语言中常见的三种循环控制结构的关键字。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述嵌入式应用程序的时间特征模型包括过程的两个层面的时间特征，一是过程的运行绝对时间，二是过程的周期运行时间；其中，所述的过程指的是嵌入式应用程序中的函数和任务。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述源代码插桩操作是在指定位置上插入用于获取下位机当前系统时间戳和对获取到的数据存储到指定数据容器中或传回所述上位机的桩函数的过程。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，在将所述源代码构建好后下载到所述下位机的同时，还需下载测试配置数据文件；测试配置数据文件中包含了对测试次数、测试对象个数、相邻两次测试延迟时间、所述上位机IP地址和通信端口号等配置数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述传输规则是将所述下位机上采集到的时间数据优先存储在所述下位机上开设的测试数据栈上，当所述测试数据栈存满或待测应用程序在所述下位机上运行结束时，所述时间数据会被传输回所述上位机数据接收器中。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，测试数据栈中存储的每一条数据都包括唯一的数据采集标识号和系统时间戳两部分信息；所述数据采集标识号由对象分类标识、对象名称和对象序号组成；所述对象指的是所述源代码中出现的函数、任务、循环、递归或扇出。

9.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述数据分析是根据所述测试配置文件和从所述下位机传输回来的测试数据进行分析的过程，从而得到包含各测试对象每次绝对运行时间、周期运行时间、平均运行时间、最长运行时间、最短运行时间、与预期运行时间和周期运行时间的差值等信息的测试报告，所述测试报告中还能够对所述应用程序的关键运行时间因素进行分析，并给出相应的代码优化建议。

10.一种应用于权利要求1所述方法的系统，其特征在于，所述系统包括部署在所述上位机上的测试终端和部署在所述下位机上的测试代理：所述上位机包括时间特征建模器、插桩位置分析器、插桩器、交叉编译工具链、数据上传下载器和数据分析与报告生成器；所述下位机包括数据上传下载器、测试任务调度器；上位机和下位机之间通过串口或TCP/IP信道来完成通信；这里的TCP/IP指的是因特网最基本的网络通讯协议，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成；其中，在上位机中：

时间特征建模器，用于对工程源代码进行时间特征建模，并将生成的时间特征模型基础数据送外插桩位置分析器；

插桩位置分析器，用于对时间特征模型基础数据进行分析，并将生成的插桩信息数据文件送往插桩器；

插桩器，利用输入的插桩信息数据文件和桩函数库完成对工程源代码的插桩操作，并将插桩后的工程源代码送外交叉编译工具链；

交叉编译工具链，用于编译、链接插桩后的工程源代码，并将生成的二进制文件送外数据上传下载器；

数据上传下载器，用于完成在上位机与下位机之间的控制指令与数据文件的传输操作；

数据分析与报告生成器，用于完成对下位机传回的测试采集数据进行分析整理，并生成方便用户查看的实时性能测试报告；

在下位机中：

数据上传下载器，用于接收来自上位机的测试指令和测试配置数据，并将下位机采集到的测试数据上传到上位机；

测试任务调度器，用于对下载到下位机中的测试任务进行排队，在接收到上位机传输来的测试启动指令后调度测试任务运行，以采集该测试任务所需要的测试数据。