專利名稱：Cpu性能測(cè)試的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種CPU性能測(cè)試的方法，特別是一種借助于軟件對(duì)CPU作性能測(cè)試的方法。
中央處理單元(Central Processing Unit；CPU)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中主要的元件，所以又稱計(jì)算機(jī)的心臟。CPU主要用來做算術(shù)、邏輯運(yùn)算，解釋每個(gè)指令的意義，并可能包含了儲(chǔ)存“最近常用”數(shù)據(jù)的快取存儲(chǔ)器，中央處理單元同時(shí)也控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中大部分的元件。通常在個(gè)人計(jì)算機(jī)當(dāng)中CPU是一個(gè)超大規(guī)模集成電路(VLSI)，而在迷你型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU可能是一塊包含許多元件的電路板，甚至由許多電路板組合而成。一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常使用一個(gè)CPU，但是服務(wù)器計(jì)算機(jī)或是較大型的計(jì)算機(jī)，則可能由多個(gè)CPU同時(shí)工作。
既然CPU稱為計(jì)算機(jī)的心臟，所以扮演的角色對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言相對(duì)地重要，因此，對(duì)于CPU的性能測(cè)試必須針對(duì)其算術(shù)、邏輯運(yùn)算進(jìn)行有效地測(cè)試，以確保CPU在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中能正確無誤地運(yùn)作。
以往，針對(duì)CPU的性能測(cè)試主要是靠硬件進(jìn)行檢測(cè)，由于方法復(fù)雜、成本高、效率低，因此，在大規(guī)模的生產(chǎn)過程中，無法提高有效的測(cè)試效益。
本發(fā)明提出一種利用軟件來進(jìn)行CPU性能測(cè)試的方法，其通過一標(biāo)志測(cè)試單元、一算術(shù)測(cè)試單元及一邏輯測(cè)試單元，分別對(duì)CPU作不同的性能測(cè)試，借助軟件的設(shè)計(jì)發(fā)出各種命令，達(dá)到控制硬件的目的。
其中，該標(biāo)志測(cè)試單元主要測(cè)試CPU的標(biāo)志位置；該算術(shù)測(cè)試單元主要測(cè)試CPU的運(yùn)算功能，包括加、減、乘、除等運(yùn)算功能；該邏輯測(cè)試單元主要測(cè)試CPU的邏輯功能，包括移位功能等。
有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)特征，將結(jié)合


如下圖1為根據(jù)本發(fā)明的CPU性能測(cè)試的主要流程示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的CPU性能測(cè)試的詳細(xì)流程示意圖；及圖3為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例流程圖。
100標(biāo)志測(cè)試單元
101用與的方法判斷Z標(biāo)志位與A標(biāo)志位102用復(fù)原的方法判斷C標(biāo)志位、O標(biāo)志位、S標(biāo)志位與F標(biāo)志位103用與0400h的方法判斷D標(biāo)志位、I標(biāo)志位與T標(biāo)志位200算術(shù)測(cè)試單元201利用四則(加、減、乘、除)運(yùn)算法測(cè)試300邏輯測(cè)試單元301回復(fù)AX二進(jìn)位值，然后左移與右移302依據(jù)AX數(shù)值判斷CF值400測(cè)試失敗500測(cè)試成功，繼續(xù)下一測(cè)試600浮點(diǎn)測(cè)試單元601任取雙精度實(shí)數(shù)(double precision)的數(shù)值(X，Y)602計(jì)算Z＝X/Y*Y-X603判斷-10-11＜Z＜10-11700運(yùn)算測(cè)試單元701任取雙倍精度實(shí)數(shù)(double precision)的數(shù)值(X’＝88.88888888888，Y’＝1/9*100*8)702判斷Y’是否等于X’依據(jù)本發(fā)明的CPU性能測(cè)試的方法，是通過一標(biāo)志測(cè)試單元100、一算術(shù)測(cè)試單元200及一邏輯測(cè)試單元300，分別對(duì)CPU作不同的性能測(cè)試。
首先，提供該標(biāo)志測(cè)試單元100用以測(cè)試CPU的標(biāo)志位置；其次，提供該算術(shù)測(cè)試單元200用以測(cè)試CPU的運(yùn)算功能，包括加、減、乘、除等運(yùn)算功能；最后提供該邏輯測(cè)試單元300用以測(cè)試CPU的邏輯功能，包括移位功能等。
就標(biāo)志測(cè)試單元100而言，該標(biāo)志是在一個(gè)程序執(zhí)行過程中用來表示某一個(gè)狀態(tài)的變量，這個(gè)狀態(tài)只有兩種可能，所以這個(gè)標(biāo)志的值僅有On和Off兩種，或是True或False的兩種布爾狀態(tài)。以C語言為例，則直接以1和0代表這兩種狀態(tài)。標(biāo)志變量只需使用一位的儲(chǔ)存空間。在CPU硬件結(jié)構(gòu)中，也有一個(gè)用來代表CPU各種運(yùn)算狀態(tài)的寄存器，稱為標(biāo)志寄存器(flag register)。該標(biāo)志寄存器是具有十六位的標(biāo)志寄存器，包含9個(gè)標(biāo)志位，主要用于反映處理器的狀態(tài)與運(yùn)算結(jié)果的一些特征，各位的標(biāo)志意義與說明分別如下表所示
現(xiàn)就本發(fā)明提出的CPU性能測(cè)試的方法中，標(biāo)志測(cè)試單元100作一說明，首先，用與的方法判斷Z標(biāo)志位與A標(biāo)志位(步驟101)，針對(duì)Z標(biāo)志位的檢測(cè)將標(biāo)志(FLAG)送至AH，然后，與10111111再送回標(biāo)志(FLAG)，檢測(cè)Z是否為1？如果為1，則表示測(cè)試失敗(步驟400)，如果不是1，則繼續(xù)A標(biāo)志位的檢測(cè)將標(biāo)志(FLAG)送至AH，然后，與11101111再送回標(biāo)志(FLAG)，將0fH送至AH中，加1，再送標(biāo)志(FLAG)至AH，累加00010000檢測(cè)Z是否為1？如果為1，則表示測(cè)試失敗(步驟400)，如果不是1，表示正確，并進(jìn)行下一步的檢測(cè)。
接著用復(fù)原的方法判斷C標(biāo)志位、O標(biāo)志位、S標(biāo)志位與F標(biāo)志位(步驟102)，針對(duì)C標(biāo)志位的檢測(cè)先清C標(biāo)志位，送0ff至BL中，若C＝1，則測(cè)試失敗(步驟400)，BL+1，若C＝0，則測(cè)試失敗(步驟400)，反之正確，繼續(xù)進(jìn)行O標(biāo)志位的檢測(cè)主要先清O標(biāo)志位，送7f至AL中，若O＝1，則失敗，AL+1送至AL中，若O＝0，則測(cè)試失敗(步驟400)，反之正確，繼續(xù)進(jìn)行S標(biāo)志位的檢測(cè)主要先清S標(biāo)志位，送1至AH中，若S＝1，則失敗，AH+80h送至AH中，若S＝0，則測(cè)試失敗(步驟400)，反之正確，繼續(xù)進(jìn)行P標(biāo)志位的檢測(cè)主要先清P標(biāo)志位，送0A8h至AH中，若P＝1，則失敗，AH+02h送至AH中，若P＝0，則測(cè)試失敗(步驟400)，反之正確，并進(jìn)行下一步的檢測(cè)。
接著，再用與0400h的方法判斷D標(biāo)志位、I標(biāo)志位與T標(biāo)志位(步驟103)，針對(duì)D標(biāo)志位的檢測(cè)主要先清D標(biāo)志位，將標(biāo)志(FLAG)與0400h，若Z＝1，則測(cè)試失敗(步驟400)，再置D位，將其與0400h，若Z＝0，則測(cè)試失敗(步驟400)，反之正確；接著就I標(biāo)志位與T標(biāo)志位作相同的檢測(cè)，該方法與D標(biāo)志位的檢測(cè)一致。
接著，就本發(fā)明提出的CPU性能測(cè)試的方法中，以算術(shù)測(cè)試單元200作一說明，該算術(shù)測(cè)試單元200利用四則(加、減、乘、除)運(yùn)算法測(cè)試(步驟201)分別來加以檢測(cè)，就加法而言，如果算術(shù)運(yùn)算測(cè)試失敗，則表示測(cè)試失敗(步驟400)，如果成功，繼續(xù)下一算術(shù)運(yùn)算測(cè)試(減、乘、除法測(cè)試)，其中，加法測(cè)試的方法也即將任意兩個(gè)整數(shù)值相加，與一個(gè)比其大的數(shù)相比較，如果為大，則表示測(cè)試失敗(步驟400)，如果為小，則表示測(cè)試正確，接著繼續(xù)進(jìn)行減、乘、除法的測(cè)試，其測(cè)試方法與加法相同。
最后，就本發(fā)明提出的CPU性能測(cè)試的方法中，以邏輯測(cè)試單元300作一說明，首先，恢復(fù)AX二進(jìn)位值，然后左移與右移(步驟301)，接著依據(jù)AX數(shù)值判斷CF值(步驟302)；該邏輯測(cè)試單元300為一移位指令測(cè)試，也即把操作數(shù)的最高位或最低位移入C標(biāo)志位，移位指令與C標(biāo)志位的配合，可實(shí)現(xiàn)操作數(shù)之間的傳送，恢復(fù)AX二進(jìn)位值，然后左移與右移，依據(jù)C標(biāo)志位判斷移位是否正確，其中，測(cè)試的指令包含SAL、SAR、ROL及ROR。SAL是數(shù)據(jù)左移，將最高位移入C標(biāo)志位，同時(shí)最低位用零補(bǔ)充；SAR是數(shù)據(jù)右移，將最低位移入C標(biāo)志位，同時(shí)最高位用零補(bǔ)充；ROL是循環(huán)左移，將最高位移入C標(biāo)志位，同時(shí)移入最低位；ROR是循環(huán)右移，將最低位移入C標(biāo)志位，同時(shí)移入最高位。完成上述所有測(cè)試后，如果沒有任何錯(cuò)誤信息顯示，表示針對(duì)CPU性能測(cè)試正常，顯示測(cè)試成功，繼續(xù)下一測(cè)試(步驟500)。
在此，特別要強(qiáng)調(diào)的是，上述測(cè)試的步驟并非用以限定本發(fā)明的測(cè)試流程的應(yīng)用范圍，也就是說，該標(biāo)志測(cè)試單元100、該算術(shù)測(cè)試單元200及該邏輯測(cè)試單元300，分別可以不同階段的測(cè)試步驟加以檢測(cè)，不限定依序的測(cè)試步驟。
本發(fā)明還提出一較佳實(shí)施例，以簡(jiǎn)單、有效與快速的CPU性能測(cè)試的方法，說明檢測(cè)的具體解決方案，其中，第3圖為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例流程圖，說明利用本方法測(cè)試CPU浮點(diǎn)運(yùn)算功能，以滿足生產(chǎn)線對(duì)CPU檢測(cè)的需要，其中，包含浮點(diǎn)測(cè)試單元600與運(yùn)算測(cè)試單元700兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，就浮點(diǎn)測(cè)試單元600來說，任取雙精度實(shí)數(shù)(double precision)的數(shù)值(X，Y)(步驟601)，并進(jìn)行計(jì)算Z＝X/Y*Y-X(步驟602)，接著判斷-10-11＜Z＜10-11(步驟603)，如果-10-11＜Z或Z＜10-11，則表示浮點(diǎn)測(cè)試有問題，顯示測(cè)試失敗(步驟400)，否則，表示浮點(diǎn)測(cè)試無誤，顯示測(cè)試成功，繼續(xù)下一測(cè)試(步驟500)；就運(yùn)算測(cè)試單元700來說，任取雙精度實(shí)數(shù)(double precision)的數(shù)值(以X’＝88.88888888888，Y’＝1/9*100*8為例)(步驟701)，接著判斷Y’是否等于X’(步驟702)，如果Y’＝X’，則表示運(yùn)算測(cè)試成功，顯示測(cè)試成功，繼續(xù)下一測(cè)試(步驟500)，否則顯示測(cè)試失敗(步驟400)。
依據(jù)上述本發(fā)明的說明，當(dāng)測(cè)試失敗時(shí)，顯示錯(cuò)誤信息，并將測(cè)試結(jié)果存入一錯(cuò)誤記錄文件中；當(dāng)測(cè)試某一項(xiàng)目成功時(shí)，顯示通過該項(xiàng)目測(cè)試信息，進(jìn)入下一項(xiàng)目測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果存入一成功記錄文件中。因此，在測(cè)試程序中，有一項(xiàng)出錯(cuò)時(shí)，則退出測(cè)試，唯有全部測(cè)試成功，才正確顯示通過測(cè)試信息，終止此測(cè)試程序。
雖然參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)母呐c變動(dòng)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種CPU性能測(cè)試的方法，其利用一測(cè)試程序分別對(duì)該CPU作不同的性能測(cè)試，該測(cè)試的方法至少包含下列步驟提供一標(biāo)志測(cè)試單元，以累加一數(shù)值的方法判斷Z標(biāo)志位、A標(biāo)志位、D標(biāo)志位、I標(biāo)志位與T標(biāo)志位的正確性；以復(fù)原標(biāo)志位的方法判斷C標(biāo)志位、O標(biāo)志位、S標(biāo)志位與F標(biāo)志位的正確性；提供一算術(shù)測(cè)試單元，利用四則(加、減、乘、除)運(yùn)算法測(cè)試，確定該CPU的該算術(shù)測(cè)試的正確性；及提供一邏輯測(cè)試單元，恢復(fù)AX二進(jìn)位值，將該AX左移與右移，再依據(jù)CF值判斷邏輯的正確性。
2.如權(quán)利要求1所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于該標(biāo)志測(cè)試單元、算術(shù)測(cè)試單元及邏輯測(cè)試單元的測(cè)試步驟，可以彼此相互對(duì)調(diào)。
3.如權(quán)利要求1所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于還包含浮點(diǎn)測(cè)試單元。
4.如權(quán)利要求3所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于該浮點(diǎn)測(cè)試單元，是任取雙精度實(shí)數(shù)(double precision)的數(shù)值(X，Y)，以進(jìn)行浮點(diǎn)測(cè)試，并判斷該浮點(diǎn)測(cè)試的誤差范圍。
5.如權(quán)利要求4所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于該浮點(diǎn)測(cè)試可以一公式Z＝X/Y*Y-X來加以判斷該浮點(diǎn)測(cè)試的誤差范圍。
6.如權(quán)利要求1所述的CPU性能測(cè)試的方法，其中還包含運(yùn)算測(cè)試單元。
7.如權(quán)利要求6所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于該運(yùn)算測(cè)試單元，是任取雙精度實(shí)數(shù)(double precision)的數(shù)值(X’，Y’)，以進(jìn)行運(yùn)算測(cè)試，并判斷該運(yùn)算測(cè)試的正確性。
8.如權(quán)利要求7所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于該運(yùn)算測(cè)試可以取X’＝88.88888888888，Y’＝1/9*100*8，再判斷Y’是否等于X’。
9.如權(quán)利要求1所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于還包含測(cè)試失敗時(shí)，將測(cè)試結(jié)果存入一錯(cuò)誤記錄文件的步驟。
10.如權(quán)利要求1所述的CPU性能測(cè)試的方法，其特征在于還包含測(cè)試成功時(shí)，將測(cè)試結(jié)果存入一成功記錄文件的步驟。
全文摘要
一種CPU性能測(cè)試的方法,其通過一標(biāo)志測(cè)試單元、一算術(shù)測(cè)試單元及一邏輯測(cè)試單元,借助軟件的設(shè)計(jì)發(fā)出各種命令,分別對(duì)CPU的標(biāo)志、算術(shù)及邏輯做不同的測(cè)試。
文檔編號(hào)G06F11/26GK1369798SQ0110348
公開日2002年9月18日 申請(qǐng)日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月14日
發(fā)明者丁懷亮, 陳玄同, 林光信 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司