[發明專利]一種基于國產芯片平臺的多性能測試工具

在審

• 申請號: 201810067628.1
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108519932A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 劉天龍;張瑞權;張叢旭;王尹航;劉凱;胡彭輝;王澤彬
• 申請（專利權）人: 中國電子信息產業集團有限公司第六研究所
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22;G06F11/263;H04L12/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本文公開了一種基于國產芯片平臺的多性能測試工具，屬于計算機測試軟件領域，該軟件采用構件服務設計，具備跨平臺運行能力，能夠兼容多種國產軟硬件平臺環境。其中，平臺層的性能測試通用平臺提供基礎運行環境的解決方案；管理層的配置管理、構件管理和數據庫服務提供用戶自定義的測試管理方法；應用層提供處理器性能模塊來衡量國產軟硬件平臺的密集計算能力；多核并發性能模塊通過使用單純形算法解算高階(400階以上)線性方程組來衡量國產軟硬件平臺的并發處理能力；內存I/O性能模塊通過IO次數來衡量內存讀寫能力；磁盤讀寫性能模塊完成磁盤順序和隨機讀寫能力的橫向比較；網絡帶寬性能模塊能夠實時監測網絡帶寬、網絡狀態以及事后統計分析。

技術領域

本發明涉及一種基于國產芯片平臺的多性能測試工具。該工具采用服務構件的結構，用于測試國產芯片平臺的計算能力，為全國產化軟硬件兼容適配提供驗證輔助平臺。該發明屬于計算機測試軟件領域。

背景技術

目前，受制于關鍵軟硬件技術的發展水平，國防科工的信息系統中大量使用非國產的計算機設備，可能存在預置的后門漏洞等成為國家信息安全的隱患。隨著國家對信息系統國產化建設的重視程度提升和“核高基”專項對國產芯片性能、操作系統功能的推動，全國產軟硬件生態系統在自主、可控、先進等方面已經取得一定的成果，例如龍芯3B3000及飛騰FT1500A對非國產SPARC 64芯片的替代，麒麟操作系統對windows的替代等。但基于國產芯片平臺的信息系統在自主可控生態鏈建設方面缺乏統一的規范標準，尤其是國產芯片平臺上的基礎軟件工具仍處于空白。因此，設計一種基于國產芯片平臺的多性能測試工具，完成系統化地掌握全國產化軟硬件平臺的性能，對其計算能力和兼容能力在可替代方面提供測試驗證方法，有助于探索全國產軟硬件兼容環境的適配優化方法，提升信息系統的自主可控水平。

發明內容

本發明的技術任務是提供一種基于國產芯片平臺上的多性能測試工具，通過提供CPU處理速度、多線程與并發處理速度、I/O讀寫速度、網絡TCP/UDP容量等多種性能測量指標，為國產軟硬件的遷移工作提供測試分析、輔助參考等作用。

本發明的技術任務是按以下方式實現的，通過服務構件的結構將性能測試工具拆分為平臺層的跨平臺基礎接口服務模塊，管理層的配置管理、構件管理以及數據庫服務等模塊和應用層的處理器整型及浮點型運算性能、多核及并發性能、內存I/O性能、磁盤順序及隨機讀寫性能、網絡TCP及UDP帶寬性能等多個功能簡化模塊，采用gtk+gnome庫、GUI工具箱以及Qt集成開發工具，實現在國產芯片(龍芯、飛騰)和國產操作系統(內核版本2.6、4.4)平臺環境上運行的多性能測試工具，系統組成如附圖1所示。

所述的性能測試通用平臺處于平臺層，能夠提供基礎運行環境的解決方案，通過配置腳本自動化地完成運行環境所需要的庫文件、環境變量以及文件權限的管理，實現管理層和應用層功能構件的在線編譯和自動安裝，具備國產軟硬件常用版本的跨平臺兼容能力。

所述的配置管理、構件管理和數據庫服務處于管理層，能夠提供用戶自定義的測試管理方法。其中，通過配置管理能夠對軟件運行所需的配置文件進行在線編輯修改，實現各模塊測試參數的自定義；通過構件管理提供各層模塊之間的一致性接口，能夠對應用層的服務構件進行彈性管理，實現測試工具“一次編譯、多次運行”的能力；通過數據庫服務對測試結果數據進行有效的存儲和查詢管理，提供便捷的索引使用服務。

所述的處理器性能模塊處于應用層，能夠對國產處理器的運算能力進行橫向比較。其工作原理參考了SPEC CPU基準測試，記錄典型計算密集型應用的完成時間，包括精確計算π值的30個有效數字位、編譯linux內核2.6.12版本以及2D尋路算法A*等。將各種應用的完成時間經處理器主頻參數的歸一化處理和測試用例權重值的幾何平均處理后，作為最終數值baseCompute來衡量國產軟硬件平臺的密集計算能力。