[發明專利]程序片斷執行時間的測量方法及裝置

無效

• 申請號: 200910167583.6
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN101635940A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 徐融;王立春;楊青海
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04B17/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種程序片斷執行時間的測量方法及裝置。

背景技術

目前，嵌入式產品一般都需要在同一時間內并發完成多項功能，因而，一般都基于多任務操作系統，例如VxWorks。特別是在高端領域(例如，通訊)涉及多處理器的分布式架構，其軟件系統較為復雜。多任務嵌入式系統性能越強大、所承載的功能越多，其性能問題越顯重要。在這樣的多任務系統中，每個模塊的執行效率不僅僅涉及該模塊，同時也涉及其他模塊及整個系統。

各個具體模塊在性能上展現出來的問題主要在兩個方面，即時間和空間。其中，時間問題具體地是指程序指令執行所要花費的處理器時間問題。由于處理器單位時間內所能執行的最大指令條數總是有限的、確定的，因此，某個模塊或者某個功能對處理器的消耗可以用時間來衡量，該時間稱為處理器時間。對程序執行的實際時間和所占用的處理器時間的度量是模塊性能度量的重要方面，通過這兩個方面可以發現模塊的性能問題，并可以進一步對系統性能進行優化。

傳統的時間度量方法是在代碼編寫時確定被測量程序片斷，然后，在代碼片斷的前后分別打樁獲取時間并進行計算。該方法需要在編譯前確定并標記要被測量的程序片斷，而編譯后所標記程序片斷不能變化，未打樁的程序片斷無法測量。但是，在實際使用時，通常在程序編譯完成后的執行過程中，才能根據執行的情況臨時確定要被測量的程序片斷，并需要根據測量的結果不斷變化被測量的程序片斷。在這種情況下，需要變更代碼重新編譯，費時費力。并且，在很多情況下，可能根本不允許重新制作版本，例如，系統測試或者不可復現故障，因此，可能無法進行測量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種改進的程序片斷執行時間的測量方案，用以解決現有技術中無法動態確定被測量的程序片斷而導致測量消耗的時間和精力較多的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種程序片斷執行時間的測量方法。

根據本發明的程序片斷執行時間的測量方法包括：程序加載后，在被測量程序片斷的開始地址的位置和結束地址的位置分別設置斷點；當處理器執行程序到上述開始地址時，觸發設置在開始地址的斷點，記錄程序片斷執行開始的開始時間戳；當執行程序到上述結束地址時，觸發設置在結束地址的斷點，記錄程序片斷執行結束的結束時間戳；將上述結束時間戳與上述開始時間戳之差，作為該程序片斷的執行時間。

在執行上述程序片斷的期間，如果處理器調度了其他任務或線程，則上述方法還包括：記錄在該期間內每次上下文切出到切入的時間間隔并求和，得到執行該程序片斷的等待時間；將所述執行時間與所述等待時間之差作為所述程序片斷的凈耗時間。

具體地，記錄每次上下文切出到切入的時間間隔包括：在捕獲到切出該程序片斷執行上下文事件時，獲取并記錄上下文切出的時間戳；在捕獲到切入該程序片斷執行上下文事件時，獲取上下文切入的時間戳，并根據上下文切入的時間戳和上下文切出的時間戳，獲取所述時間間隔。

優選地，上述斷點包括：處理器支持的硬件斷點或者使用指令替換產生中斷方式實現的軟件斷點。

優選地，上述時間戳的時鐘源為驅動嵌入式操作系統節拍的時鐘源。

進一步地，在程序加載前，上述方法還包括：確定被測量的所序片斷的開始地址和結束地址。

根據本發明的另一個方面，提供了一種程序執行時間的測量裝置。

根據本發明的程序執行時間的測量裝置包括：設置模塊、第一記錄模塊和第一計算模塊。其中，設置模塊，用于在程序加載后，在被測量程序片斷的開始地址的位置和結束地址的位置分別設置斷點；第一記錄模塊，用于在處理器執行程序到上述開始地址時，記錄程序片斷執行開始的開始時間戳，在執行程序到上述結束地址時，記錄程序片斷執行結束的結束時間戳；第一計算模塊，用于根據上述結束時間戳和上述開始時間戳計算該程序片斷的執行時間。

進一步地，上述裝置還包括：第二記錄模塊，用于記錄在程序片斷的執行期間內每次上下文切出到切入的時間間隔；第二計算模塊，用于根據第二記錄模塊記錄的每次上下文切出到切入的時間間隔，計算執行該程序片斷的等待時間；第三計算模塊，用于根據上述執行時間與上述等待時間，計算該程序片斷的凈耗時間。