[发明专利]一种针对Linux操作系统内存管理子系统进行性能测试的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及Linux操作系统开发及内核性能测试等方面的内容。

背景技术

性能测试是软件研发过程中必不可少的重要环节，它能够帮助软件厂商识别在软件研发过程中潜在的性能退化问题和产品可能存在的性能缺陷。Linux操作系统作为一个庞大复杂的软件系统，不断对其进行性能测试是Linux操作系统厂商在产品发布前必须进行的关键步骤。目前，业界对Linux操作系统开展性能测试是针对Linux内核的五大子系统（进程调度子系统、内存管理子系统、虚拟文件子系统、进程通信子系统和网络接口子系统）分别展开的。内存管理子系统是Linux操作系统的基石，其性能在一定程度上决定了整个Linux操作系统的性能表现。

目前，Linux操作系统采用的内存管理模型都是基于调页和进程交换的分页式虚拟内存管理方案。开源社区中可用来对Linux内存管理子系统的性能进行评测的测试工具主要有Lmbench、Stream、Aim9、Bandwidth和Ramspeed等，每个工具都有针对性的评价了内存的一方面或者多方面的性能。

但现有的这些工具却存在以下不足：

一、测试场景单一，这些工具都是集多项测试功能于一身，如涵盖了文件系统、网络、I/O等多个子系统的性能测试，很难准确地测试内存管理子系统的性能；

二、测试指标缺乏针对性，这些工具大多侧重于衡量以下测试指标：如读写内存的速度、带宽，未能反映出虚拟内存及按需调页机制的性能；

三、测试结果信息量少，很难对Linux内核调优提供帮助。

综上所述，当前需要一种针对Linux内存管理子系统的性能测试方法来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种针对Linux操作系统内存管理子系统进行性能测试的方法，有效解决了当前针对Linux内存管理子系统基准测试工具中存在的测试场景单一、测试指标缺乏针对性及测试结果信息量少的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种针对Linux操作系统内存管理子系统进行性能测试的方法，包括以下步骤：

步骤一、设置微观基准测试项；

步骤二、针对该微观基准测试项，设计相应的测试场景、性能测试指标和测试结果；

步骤三、编写性能测试模块，用于动态获取并计算该微观基准测试项中定义的各项性能测试指标；

步骤四、编写测试脚本模块，用于为Linux操作系统内存提供一定的工作负载并加载内核模块，实现该基准测试项中定义的测试场景；

步骤五、运行测试脚本模块和性能测试模块，得到测试结果。

与现有技术相比，本发明的优点是：

一、本发明分别针对内存管理子系统所特有的页面分配例程、缺页处理例程及页面置换算法机制，分别设计4类测试场景，总共12个测试场景，有效地提高了测试场景的丰富性。

二、本发明分别针对页面分配例程、缺页处理例程及页面置换算法，根据机制的特征设计对应的测试指标，而不是盲目的将测试指标统一指定为带宽和延时，有效地改善了测试指标缺乏针对性的问题。

三、本发明分别针对页面分配例程、缺页处理例程及页面置换算法，设计测试结果，测试结果包含多个部分，以帮助测试人员更好地对内存管理子系统的性能进行分析，有效地提高了测试结果的丰富性。

附图说明

图1为本发明的针对Linux内存管理的性能测试方法中基准测试的实施流程图。

图2为缺页处理例程性能测试模块测试指标计算方法图。

图3为页面置换算法性能测试模块测试场景实施流程图。

具体实施方式

为使本发明的特征得到更加清楚的了解，以下结合附图，做详细说明如下：

本发明参考性能测试方法学中的基准测试方法，提出一种针对Linux内存管理子系统的性能测试方法，该方法能够帮助Linux研发和测试人员直观评价Linux内存管理子系统的性能。

参考图1，本发明包含以下几个步骤：

1）设置微观基准测试项：通过调研Linux内存管理模型发展现状并结合Linux操作系统厂商内核性能测试需求，从Linux内存管理特有的机制出发定义了不同的微观基准测试项；

2）针对该微观基准测试项，设计不同的测试场景、性能测试指标和测试结果；