[發(fā)明專利]一種面向嵌入式系統(tǒng)的磁盤I/O測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110338244.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN102393829A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉發(fā)貴;張曉杰;劉飛;謝然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/267
• 分類號(hào): G06F11/267
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 邱奕才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種面向嵌入式系統(tǒng)的磁盤I/O測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)相結(jié)合的信息時(shí)代的飛速發(fā)展，3c(即計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子)一體化趨勢(shì)日益明顯。嵌入式系統(tǒng)憑借自身特點(diǎn)成為3c一體化的理想載體，于是，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)。信息時(shí)代對(duì)嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器性能和容量要求越來越高，不像早期的嵌入式系統(tǒng)沒有外存儲(chǔ)器或者只有簡(jiǎn)單的外存儲(chǔ)設(shè)備。磁盤已逐漸引入嵌入式系統(tǒng)，磁盤技術(shù)的革新，特別是微磁盤的產(chǎn)生，使磁盤必將成為一種嵌入式系統(tǒng)外存儲(chǔ)設(shè)備的主要存儲(chǔ)器之一。

當(dāng)前引入磁盤的嵌入式系統(tǒng)發(fā)展迅速，蘋果計(jì)算機(jī)ipod成功帶起磁盤MP3的風(fēng)潮，許多廠商紛紛投入這類便攜式媒體播放器的研發(fā)行列，而且功能越來越多樣化，微磁盤成為這類產(chǎn)品中最昂貴的部件。嵌入式數(shù)字磁盤錄像機(jī)以其高性能，低成本，更穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)逐漸全面進(jìn)入小區(qū)，樓宇，金融測(cè)試領(lǐng)域。還有智能網(wǎng)絡(luò)磁盤也成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備基礎(chǔ)。特別隨著數(shù)字家庭概念的推廣，各種家電產(chǎn)品都開始了智能化的轉(zhuǎn)變，與計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度融合，磁盤被作為數(shù)字家電存儲(chǔ)信息的主要存儲(chǔ)設(shè)備如磁盤播放機(jī)、機(jī)頂盒、點(diǎn)歌機(jī)等等。在信息化的發(fā)展下，越來越多的嵌入式系統(tǒng)需要處理大量的信息。由于磁盤具有容量大，價(jià)格便宜，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)見，未來將有大量的嵌入式系統(tǒng)需要選擇磁盤作為外存儲(chǔ)設(shè)備。

在嵌入式領(lǐng)域，VxWorks、Windows?CE以及嵌入式Linux是具有代表性的三種嵌入式操作系統(tǒng)。雖然VxWorks作為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在國(guó)防、工業(yè)上有著很大的優(yōu)勢(shì)，但是由于其昂貴的費(fèi)用、相對(duì)有限的技術(shù)支持，一定程度上阻礙其廣泛應(yīng)用；Windows?CE有著良好的開發(fā)調(diào)試環(huán)境和友好的圖形用戶界面，在嵌入式領(lǐng)域有著一定的市場(chǎng)，但是Windows?CE是非開放性O(shè)S，第三方是很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定制的，版權(quán)費(fèi)用也是廠商們不得不考慮的問題；相反，對(duì)于嵌入式Linux來說，其免費(fèi)、開放源碼、強(qiáng)大的開源社區(qū)支持、可定制性、跨平臺(tái)、可裁剪、健壯穩(wěn)定等特性，使得其在嵌入式操作系統(tǒng)中得以占有較大比重。但是在嵌入式領(lǐng)域中，嵌入式系統(tǒng)高更新速度，使得系統(tǒng)的升級(jí)較為頻繁，同時(shí)對(duì)磁盤I/O要求也提高，用戶在使用過程中不能及時(shí)地了解嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)作情況，缺乏對(duì)磁盤I/O與系統(tǒng)適應(yīng)性測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種能夠測(cè)試嵌入式磁盤I/O性能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并分析磁盤I/O存儲(chǔ)瓶頸的面向嵌入式系統(tǒng)的磁盤I/O測(cè)試系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種面向嵌入式系統(tǒng)的磁盤I/O測(cè)試系統(tǒng)，包括客戶端、目標(biāo)機(jī)端，客戶端與目標(biāo)機(jī)端網(wǎng)絡(luò)連接，所述客戶端包括：傳輸控制模塊，用于接收顯示交換模塊的測(cè)試指令并向目標(biāo)機(jī)端的測(cè)試代理模塊轉(zhuǎn)發(fā)該測(cè)試指令，以及轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)試代理模塊返回的測(cè)試數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理接收到的測(cè)試數(shù)據(jù)，并將處理后的測(cè)試數(shù)據(jù)輸出至顯示交換模塊；顯示交換模塊，用于顯示接收到的測(cè)試數(shù)據(jù)，以及接受用戶的測(cè)試指令輸入并轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)試指令至傳輸控制模塊；所述目標(biāo)機(jī)端包括：測(cè)試代理模塊，用于接測(cè)試指令并發(fā)送測(cè)試指令至測(cè)試執(zhí)行模塊，并轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)試執(zhí)行模塊返回的測(cè)試數(shù)據(jù)至客戶端的傳輸控制模塊；測(cè)試執(zhí)行模塊，用于執(zhí)行接收到的測(cè)試指令，返回測(cè)試數(shù)據(jù)。

上述方案中，測(cè)試執(zhí)行模塊包括：磁盤I/O性能測(cè)試子模塊，通過人為產(chǎn)生負(fù)載對(duì)磁盤的I/O性能進(jìn)行測(cè)試；系統(tǒng)I/O監(jiān)測(cè)子模塊，通過文件系統(tǒng)動(dòng)態(tài)從系統(tǒng)內(nèi)核讀出信息，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的磁盤I/O情況的監(jiān)測(cè)；進(jìn)程I/O監(jiān)測(cè)子模塊，在進(jìn)程I/O操作開始時(shí)獲取時(shí)間，I/O操作結(jié)束時(shí)在回調(diào)函數(shù)處再獲取時(shí)間，并返回獲取的進(jìn)程信息；I/O?trace收集器子模塊，在驅(qū)動(dòng)程序的ATA層截獲I/O信息。

所述的通過人為產(chǎn)生負(fù)載對(duì)磁盤的I/O性能進(jìn)行測(cè)試包括以下步驟：首先按字符寫，發(fā)送測(cè)試結(jié)果給客戶端，再按字符讀，發(fā)送測(cè)試結(jié)果，再按塊寫，發(fā)送測(cè)試結(jié)果，最后按塊讀，發(fā)送測(cè)試結(jié)果，刪除測(cè)試文件，完成整個(gè)測(cè)試。

所述的文件系統(tǒng)為/proc文件系統(tǒng)。

客戶端還包括用于儲(chǔ)存測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。

所述的測(cè)試執(zhí)行模塊運(yùn)行于嵌入式Linux的內(nèi)核空間中。