如何测量嵌入式软件程序(段)的执行时间?

测量嵌入式软件程序(段)的执行时间对于评估系统性能和优化代码至关重要。根据调研结果,汇总一些常用的方法如下:

1.插桩技术:这是一种纯软件的性能分析方法,通过在关键代码位置插入信息收集代码来实现。这种方法的优点是准确性较高,灵活性好,移植性强,但需要修改目标软件的代码,可能会影响程序运行环境的真实性 。

2.硬件分析方法:使用专门的硬件机制,如逻辑分析仪或示波器,通过监控程序运行时的总线信息来捕获数据。这种方法速度快,但可能存在数据完备性和准确性问题,且系统负载较大 。

3.IO翻转示波器测量法:这是一种工程师常用的方法,通过在程序的开始和结束位置设置IO口的电平状态,使用示波器测量高电平的时间,从而得到程序运行时间 。

4.捕获IO测量法:类似于示波器法,但通过编程结合定时器进行时间记录,可以获得程序运行的时间,并通过编程处理获得最大值、平均值等统计信息 。

5.内部定时器法:在嵌入式系统中使用核心定时器,在任务的开头和结尾插入时间戳,从而计算程序运行时间。这种方法可能存在一定的误差,尤其是在资源受限的系统中 。

6.仿真器法:使用如KEIL或CCS等集成开发环境的调试仿真器测量程序运行时间,通常是测量断点之间的运行时间 。

7.使用Lauterbach的Snooper功能:通过在测试代码的前后增加变量,利用Snooper查看这两个变量的时间间隔,从而获得代码的执行时间 。

8.基于模型的性能分析(FMPA):这是一种在系统开发的早期阶段,对系统设计模型进行性能分析的方法,可以尽早发现并解决潜在的性能问题。FMPA方法框架适用于基于模型的开发过程,为实时嵌入式系统的设计开发提供性能指标参考 。

9.Cross-Profiler工具:这是一个面向嵌入式交叉开发环境的软件性能分析工具,能够统计软件中函数的执行时间、被调用次数、调用关系链以及执行过程中的函数堆栈开销等性能信息 。

当然,每种方法都有其适用场景和优缺点,开发者可以根据具体的项目需求和条件选择最合适的方法来进行嵌入式软件的性能分析和测量。

 

 

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