[发明专利]一种性能瓶颈定位量化方法、装置及嵌入式IO系统

说明书

本发明涉及一种性能瓶颈定位量化方法、装置及嵌入式IO系统，所述嵌入式IO系统包括至少一个CPU和硬件IO，CPU与硬件IO通过系统总线共享存储器和定时器，该性能瓶颈定位量化方法包括：通过固件采集定时器中的CPU时间和IO时间，得到整个嵌入式IO系统在一段时间内的耗时统计数据；在上位机中根据耗时统计数据得到CPU时间及IO时间的时间轴关系，通过时间轴关系直观反映嵌入式IO系统性能瓶颈的位置和原因，对嵌入式IO系统进行性能优化。

技术领域

本发明属于嵌入式系统的技术领域，特别是涉及一种性能瓶颈定位量化方法、装置及嵌入式IO系统。

背景技术

在现有技术中，一些嵌入式系统以提供高速稳定的数据IO作为其首要目标，例如：SSD device主控芯片，通过其内部的固件(一般指CPU资源)与硬件(比如DMA传输、FLASH读写等)的高度协调完成数据的高效IO。嵌入式IO系统的硬件模块IO时间仅与模块的时钟频率及所操作的器件有关，一旦硬件定型，硬件IO时间也就基本确定了，固件开发人员主要任务是通过优化固件实现硬件IO的不间断，达到接近满带宽。这就要求绝大多数的CPU运算要在硬件IO的同时进行，并在一次硬件IO结束后尽快响应下一次IO。然而，嵌入式IO系统在开发调试阶段往往会碰到一些性能瓶颈，开发人员难以定位及量化。

综上所述，现有技术中对于嵌入式IO系统开发人员在开发调试阶段难以定位及量化碰到的性能瓶颈的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

本发明为了克服现有技术中对于嵌入式IO系统开发人员在开发调试阶段难以定位及量化碰到的性能瓶颈的问题，提供一种性能瓶颈定位量化方法、装置及嵌入式IO系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种性能瓶颈定位量化方法，其应用于嵌入式IO系统，所述嵌入式IO系统包括至少一个CPU和硬件IO，CPU与硬件IO通过系统总线共享存储器和定时器，该性能瓶颈定位量化方法包括：

(1)通过固件采集定时器中的CPU时间和IO时间，得到整个嵌入式IO系统在一段时间内的耗时统计数据；

(2)在上位机中根据耗时统计数据得到CPU时间及IO时间的时间轴关系，通过时间轴关系直观反映嵌入式IO系统性能瓶颈的位置和原因，对嵌入式IO系统进行性能优化。

进一步的，所述步骤(1)中，所述通过固件采集定时器中的CPU时间和IO时间具体包括以下步骤：

(1-1)启动固件，使能定时器；

(1-2)分别测量定时器中CPU的开始时间和终止时间，以及硬件IO的开始时间和终止时间；并分别写入不同的数组。

进一步的，所述步骤(1)中，所述定时器被配置为reload模式，在计时器计时到期后重新装载初始时间值；

所述定时器在中断后被使能。

进一步的，所述步骤(1-2)中，测量定时器中CPU的开始时间采用CPU开始时间函数，在CPU中执行的关键函数的开头调用CPU开始时间函数测量定时器中CPU的开始时间；

测量定时器中CPU的终止时间采用CPU终止时间函数，在CPU中执行的关键函数的结尾调用CPU终止时间函数测量定时器中CPU的终止时间；

测量定时器中硬件IO的开始时间采用IO开始时间函数，在硬件IO被启动的起始时刻调用IO开始时间函数测量定时器中硬件IO的开始时间；

测量定时器中硬件IO的终止时间采用IO终止时间函数，在硬件IO完成中断时刻调用IO终止时间函数测量定时器中硬件IO的终止时间。

进一步的，所述步骤(1-2)中，所述数组包括CPU开始时间数组、CPU终止时间数组、IO开始时间数组和IO终止时间数组；