一种基于PowerPC处理器的性能监视方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于计算机软件领域，具体涉及一种基于PowerPC处理器的性能监视方 法。
【背景技术】
[0002] 嵌入式系统中性能是评价系统优劣的重要因素。系统性能的体现包括了实时性和 处理速度。无论是对系统整体还是对单独的应用，都需要对其执行的性能加以测试分析。
[0003] 常见的性能评测工具是各类BenchMark评测软件，这类软件要么运行模拟的工作 负载（Workload)，通过工作负载的表现得到系统的表现；要么向系统注入观察点，通过观 察点得到的时间数据对系统性能进行评测。这类软件通常具有以下缺陷：
[0004] 1)得到粗粒度的性能数据，有些能够分析软件各模块的性能优劣，有些则只能给 出整体的分析（仅给出分数）；通常不能给出详细数据；
[0005] 2)工作负载（Workload)通常不完全等价于真实应用，不能反映实际系统和应用 的特点；
[0006] 3)观察点对系统运行造成干扰。观察点多则干扰大，对系统描述不准确；太少则 数据不够，对系统描述不精确；
[0007] 4)软件运行的层次太高，不能得到运行的底层数据，无法进一步分析系统的性能 瓶颈所在。
【发明内容】
[0008] 针对背景中涉及的问题，本发明提出了一种通过PowerPC处理器的性能监视器 (PerformanceMonitor)，能够获得系统或应用软件运行的底层数据，且对系统没有影响的 基于PowerPC处理器的性能监视方法，。
[0009] 本发明的具体技术方案包括：
[0010] 一种基于PowerPC处理器的性能监视方法，其特征改进之处是，包括以下步骤： [0011] 1)构建图形化配置工具以及性能监视模块；
[0012] 2)制定性能监视方案；性能监视方案包括所需要监视的软件对象、所需要监视的 事件，监视触发的方式；
[0013] 3)通过制定的性能监视方案，利用图形化配置工具生成配置数据文件；
[0014] 4)将配置数据文件加载至目标机端；
[0015] 5)运行目标机，获取性能监视数据。
[0016] 上述图形化配置工具位于主机端，用于选择监视对象、选择监视的范围、确定监视 列表、设置监视触发方式以及生成性能监视的配置数据文件；
[0017] 所述性能监视模块位于目标机端；所述性能监视模块读取图形化配置工具中生成 的配置数据文件，启动目标机端处理器的性能监视器，获取目标机端运行软件的性能数据。
[0018] 上述选择监视对象包括整个系统或者指定应用程序；
[0019] 所述选择监视的范围仅包括应用程序本身或仅包括系统服务或应用程序本身和 系统服务；
[0020] 所述监视列表包括处理器的性能事件以及事件组合；
[0021] 所述监视触发方式为处理器性能监视异常的触发方式，包括周期模式或计数溢出 模式。
[0022] 上述性能监视模块包括初始化模块、性能监视异常处理模块、性能监视程序挂钩、 应用执行接口；
[0023] 所述初始化模块用于加载性能性能监视的配置数据文件，启动目标机端处理器的 性能监视器；
[0024] 所述性能监视异常处理模块完成对性能监视异常的处理，实现性能数据的读取、 性能监视寄存器恢复；
[0025] 所述性能监视程序挂钩注入到操作系统的调度切换中，实现对指定应用软件的监 视开启或关闭；
[0026] 所述应用执行接口用于通过加载配置数据动态改变性能监视方案，实现性能监 视。
[0027] 本发明的有益效果是：
[0028] 1、本发明的方法能够充分利用处理器硬件，获得系统或应用软件运行的底层性能 数据。例如Cache使用情况、存储页访问情况、分支预测执行情况、指令流水情况、中断触发 情况等。
[0029]2、本发明采用的图形化配置工具方便用户定制性能监视要求。
[0030] 3、采用本发明方法所获取数据能够真实反映系统和应用的情况，不仅能够得出系 统好/不好，且通过分析能够指出系统的性能瓶颈；
[0031] 4、本发明的方法通过程序挂钩和异常连接向操作系统注入监视代码，不对应用和 操作系统实现进行任何改动，资源占用少，对系统几乎没有影响；
[0032] 5、本发明的方法可随时动态修改性能监视策略，具有很大的灵活性；
[0033] 6、本发明还可用于对处理器的处理性能的测试与评估；
【附图说明】
[0034] 图1为本发明软件的工作流程示意图
【具体实施方式】
[0035] 本发明通过PowerPC处理器的性能监视器（PerformanceMonitor)，获得系统或 指定的应用软件运行的底层数据，实现所需的性能分析。
[0036] 具体实施的步骤是：
[0037] -种基于PowerPC处理器的性能监视方法，其特征改进之处是，包括以下步骤：
[0038] 步骤1)构建图形化配置工具以及性能监视模块；
[0039] 其中，图形化配置工具位于主机端，用于选择监视对象、选择监视的范围、确定监 视列表、设置监视触发方式以及生成性能监视的配置数据文件；
[0040] 具体说：选择监视对象包括整个系统或者指定应用程序；（应为进程或线程），可 以采用名称输入或者ID输入；
[0041] 如表1所示监视列表包括处理器的性能事件以及事件组合；
[0042] 具体说：选择监视的范围仅包括应用程序本身或仅包括系统服务或应用程序本身 和系统服务；
[0043] 具体说：监视触发方式为处理器性能监视异常的触发方式，包括周期模式或计数 溢出模式；
[0044] 性能监视模块位于目标机端；所述性能监视模块读取图形化配置工具中生成的配 置数据文件，启动目标机端处理器的性能监视器，获取目标机端运行软件的性能数据；
[0045] 其中，性能监视模块包括初始化模块、性能监视异常处理模块、性能监视程序挂 钩、应用执行接口；
[0046] 具体说：初始化模块用于加载性能性能监视的配置数据文件，启动目标机端处理 器的性能监视器；
[0047] 具体说：性能监视异常处理模块完成对性能监视异常的处理，实现性能数据的读 取、性能监视寄存器恢复；
[0048] 具体说：性能监视程序挂钩注入到操作系统的调度切换中，实现对指定应用软件 的监视开启或关闭；
[0049] 具体说：应用执行接口用于通过加载配置数据动态改变性能监视方案，实现性能 监视。
[0050] 步骤2)制定性能监视方案；性能监视方案包括所需要监视的软件对象、所需要监 视的事件，监视触发的方式；
[0051] 步骤3)通过制定的性能监视方案，利用图形化配置工具生成配置数据文件；
[0052] 步骤4)将配置数据文件加载至目标机端；
[0053] 步骤5)运行目标机，获取性能监视数据。
[0054] 表1为PowerPC处理器中性能监视包含的事件示例
[0055]
【主权项】
1. 一种基于PowerPC处理器的性能监视方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 构建图形化配置工具以及性能监视模块； 2) 制定性能监视方案；性能监视方案包括所需要监视的软件对象、所需要监视的事 件，监视触发的方式； 3) 通过制定的性能监视方案，利用图形化配置工具生成配置数据文件； 4) 将配置数据文件加载至目标机端； 5) 运行目标机，获取性能监视数据。2. 根据权利要求1所述的基于PowerPC处理器的性能监视方法，其特征在于：所述图 形化配置工具位于主机端，用于选择监视对象、选择监视的范围、确定监视列表、设置监视 触发方式以及生成性能监视的配置数据文件； 所述性能监视模块位于目标机端；所述性能监视模块读取图形化配置工具中生成的配 置数据文件，启动目标机端处理器的性能监视器，获取目标机端运行软件的性能数据。3. 根据权利要求2所述的基于PowerPC处理器的性能监视方法，其特征在于：所述选 择监视对象包括整个系统或者指定应用程序； 所述选择监视的范围仅包括应用程序本身或仅包括系统服务或应用程序本身和系统 服务； 所述监视列表包括处理器的性能事件以及事件组合； 所述监视触发方式为处理器性能监视异常的触发方式，包括周期模式或计数溢出模 式。4. 根据权利要求2所述的基于PowerPC处理器的性能监视方法，其特征在于：所述性 能监视模块包括初始化模块、性能监视异常处理模块、性能监视程序挂钩、应用执行接口； 所述初始化模块用于加载性能性能监视的配置数据文件，启动目标机端处理器的性能 监视器； 所述性能监视异常处理模块完成对性能监视异常的处理，实现性能数据的读取、性能 监视寄存器恢复； 所述性能监视程序挂钩注入到操作系统的调度切换中，实现对指定应用软件的监视开 启或关闭； 所述应用执行接口用于通过加载配置数据动态改变性能监视方案，实现性能监视。
【专利摘要】本发明属于计算机软件领域，涉及性能评测领域，具体涉及一种基于PowerPC处理器的性能监视方法。该方法包括以下步骤：1)构建图形化配置工具以及性能监视模块；2)制定性能监视方案；性能监视方案包括所需要监视的软件对象、所需要监视的事件，监视触发的方式；3)通过制定的性能监视方案，利用图形化配置工具生成配置数据文件；4)将配置数据文件加载至目标机端；5)运行目标机，获取性能监视数据。通过该方法耗费系统资源少，可获取常规测试和评测无法得到的处理器级性能数据。
【IPC分类】G06F11/30
【公开号】CN105426291
【申请号】CN201510901583
【发明人】黄保垒, 李运喜, 董延军, 项涛, 王宏伟, 吕大鹏
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月8日