[发明专利]系统调用功耗的测试方法与测试装置

说明书

本申请要求于2012年2月15日提交中国国家知识产权局、申请号为201210033908.3、发明名称为“基于概率统计及噪声规避的系统调用功耗的测试方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其是一种系统调用功耗的测试方法和测试装置。

背景技术

目前，对于系统功耗评价与性能分析已成为计算机技术中的一个重要领域，使系统功耗测试成为必要。掌握计算机系统在运行时的能量消耗特征，准确获取能量消耗数据信息是面向低功耗系统研究的前提，有助于对系统低功耗的改进。

系统功耗的产生主要有以下几个方面：a）中央处理器、微处理器等硬件设备，也就是硬件功耗，目前在国内外对硬件功耗的测试已经达到成熟的阶段；b）操作系统；c）应用程序。后两者可统称为软件功耗。目前，国外对软件功耗的测试已经有深入的研究，提出了一些功耗测试工具以及测试基准，而国内对软件功耗的测试才刚刚起步。在软件功耗测试中，对于操作系统的系统调用功耗测试尤其重要，这有助于研究应用程序和操作系统运行时功耗，研究降低系统运行时功耗和改进系统功耗管理机制的方法。

为了实现系统调用功耗的测试，一方面要使用合适的测试激励执行系统调用程序，并记录当前系统调用程序的名称、进入时刻、退出时刻，另一方面要精确地记录系统调用程序运行期间系统的功耗值。测试激励是施加于系统的负载，包括：1）宏基准测试，指从应用级别模拟典型应用作为系统负载；2）微基准测试，指以基于文件级的输入输出（I/O，Input/Output）操作作为系统负载。但前者运行过程中不便于定位系统调用，后者则无法覆盖系统大部分系统调用。目前的相关研究均基于功耗模拟器如Wattch、CACTI等得出的模拟值，虽然可以获得较全面的功耗数据，但模拟结果一般存在10%-20%的误差。

鉴于上述情况，如何降低系统调用功耗测试时的误差成为目前亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明解决的问题是如何降低系统调用功耗测试时的误差。

为解决上述问题，本发明的技术方案提供了一种系统调用功耗的测试方法，包括：

基于系统在运行过程中执行的程序，确定所述系统在运行过程中出现系统运行噪声时，控制测试激励停止获取所述系统的功耗参数直至所述系统运行噪声结束，再控制所述测试激励继续获取所述系统的功耗参数。

可选的，所述系统在运行过程中执行的程序至少包括系统调用测试程序，所述测试激励包括每一个系统调用测试程序。

可选的，所述系统调用测试程序通过如下方式生成：

多次执行基准测试程序；

通过轨迹跟踪方法确定所述基准测试程序执行过程中所调用的系统标准函数中包括的每种参数组合出现的概率统计结果；

根据所述概率统计结果，确定测试所采用的相应系统调用测试程序。

可选的，所述根据所述概率统计结果，确定测试所采用的相应系统调用测试程序包括：对于每一个系统调用的系统标准函数，根据其对应的概率统计结果，选取使用频率最高的一种参数组合方式，并以此确定测试所采用的相应系统调用测试程序。

可选的，所述系统调用功耗的测试方法，还包括：在执行系统调用测试程序之前，统计并记录所述系统空载情况下执行的常规进程，所述系统运行噪声包括所述系统在运行过程中执行异于所述系统调用测试程序的程序、异于所述常规进程的进程，或者执行的所述常规进程的数目、启动时间和执行时间中的至少一项异于所述系统空载情况下执行的所述常规进程的数目、启动时间和执行时间。

可选的，所述系统调用功耗的测试方法，还包括：在执行系统调用测试程序之前，若监测到异于所述常规进程的进程正在运行，则结束该进程的运行。

可选的，所述系统调用功耗的测试方法，还包括：在某个系统调用测试程序运行结束前，若其调用了其他程序，则在所述其他程序执行完毕后，再结束该系统调用测试程序的运行。

可选的，所述测试激励中的每一个系统调用测试程序是依次执行的。

可选的，所述系统调用功耗的测试方法，还包括：对于所述测试激励中的某一个系统调用测试程序的相关测量结束后，重启系统后再进行下一个系统调用测试程序的相关测量。

可选的，所述系统在运行过程中执行的系统调用测试程序的类型包括进程控制、进程间通信、用户管理、内存管理、网络管理、文件系统控制、系统控制和套接字（socket）控制中的至少一种。