专利名称：Cpu性能测试的方法
技术领域：
本发明有关一种CPU性能测试的方法，特别是一种借助于软件对CPU作性能测试的方法。
中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)是计算机系统中主要的元件，所以又称计算机的心脏。CPU主要用来做算术、逻辑运算，解释每个指令的意义，并可能包含了储存“最近常用”数据的快取存储器，中央处理单元同时也控制计算机系统中大部分的元件。通常在个人计算机当中CPU是一个超大规模集成电路(VLSI)，而在迷你型计算机系统中，CPU可能是一块包含许多元件的电路板，甚至由许多电路板组合而成。一套计算机系统通常使用一个CPU，但是服务器计算机或是较大型的计算机，则可能由多个CPU同时工作。
既然CPU称为计算机的心脏，所以扮演的角色对计算机系统而言相对地重要，因此，对于CPU的性能测试必须针对其算术、逻辑运算进行有效地测试，以确保CPU在计算机系统中能正确无误地运作。
以往，针对CPU的性能测试主要是靠硬件进行检测，由于方法复杂、成本高、效率低，因此，在大规模的生产过程中，无法提高有效的测试效益。
本发明提出一种利用软件来进行CPU性能测试的方法，其通过一标志测试单元、一算术测试单元及一逻辑测试单元，分别对CPU作不同的性能测试，借助软件的设计发出各种命令，达到控制硬件的目的。
其中，该标志测试单元主要测试CPU的标志位置；该算术测试单元主要测试CPU的运算功能，包括加、减、乘、除等运算功能；该逻辑测试单元主要测试CPU的逻辑功能，包括移位功能等。
有关本发明的详细内容及技术特征，将结合
如下图1为根据本发明的CPU性能测试的主要流程示意图；图2为根据本发明的CPU性能测试的详细流程示意图；及图3为根据本发明的较佳实施例流程图。
100标志测试单元
101用与的方法判断Z标志位与A标志位102用复原的方法判断C标志位、O标志位、S标志位与F标志位103用与0400h的方法判断D标志位、I标志位与T标志位200算术测试单元201利用四则(加、减、乘、除)运算法测试300逻辑测试单元301回复AX二进位值，然后左移与右移302依据AX数值判断CF值400测试失败500测试成功，继续下一测试600浮点测试单元601任取双精度实数(double precision)的数值(X，Y)602计算Z＝X/Y*Y-X603判断-10-11＜Z＜10-11700运算测试单元701任取双倍精度实数(double precision)的数值(X’＝88.88888888888，Y’＝1/9*100*8)702判断Y’是否等于X’依据本发明的CPU性能测试的方法，是通过一标志测试单元100、一算术测试单元200及一逻辑测试单元300，分别对CPU作不同的性能测试。
首先，提供该标志测试单元100用以测试CPU的标志位置；其次，提供该算术测试单元200用以测试CPU的运算功能，包括加、减、乘、除等运算功能；最后提供该逻辑测试单元300用以测试CPU的逻辑功能，包括移位功能等。
就标志测试单元100而言，该标志是在一个程序执行过程中用来表示某一个状态的变量，这个状态只有两种可能，所以这个标志的值仅有On和Off两种，或是True或False的两种布尔状态。以C语言为例，则直接以1和0代表这两种状态。标志变量只需使用一位的储存空间。在CPU硬件结构中，也有一个用来代表CPU各种运算状态的寄存器，称为标志寄存器(flag register)。该标志寄存器是具有十六位的标志寄存器，包含9个标志位，主要用于反映处理器的状态与运算结果的一些特征，各位的标志意义与说明分别如下表所示
现就本发明提出的CPU性能测试的方法中，标志测试单元100作一说明，首先，用与的方法判断Z标志位与A标志位(步骤101)，针对Z标志位的检测将标志(FLAG)送至AH，然后，与10111111再送回标志(FLAG)，检测Z是否为1？如果为1，则表示测试失败(步骤400)，如果不是1，则继续A标志位的检测将标志(FLAG)送至AH，然后，与11101111再送回标志(FLAG)，将0fH送至AH中，加1，再送标志(FLAG)至AH，累加00010000检测Z是否为1？如果为1，则表示测试失败(步骤400)，如果不是1，表示正确，并进行下一步的检测。
接着用复原的方法判断C标志位、O标志位、S标志位与F标志位(步骤102)，针对C标志位的检测先清C标志位，送0ff至BL中，若C＝1，则测试失败(步骤400)，BL+1，若C＝0，则测试失败(步骤400)，反之正确，继续进行O标志位的检测主要先清O标志位，送7f至AL中，若O＝1，则失败，AL+1送至AL中，若O＝0，则测试失败(步骤400)，反之正确，继续进行S标志位的检测主要先清S标志位，送1至AH中，若S＝1，则失败，AH+80h送至AH中，若S＝0，则测试失败(步骤400)，反之正确，继续进行P标志位的检测主要先清P标志位，送0A8h至AH中，若P＝1，则失败，AH+02h送至AH中，若P＝0，则测试失败(步骤400)，反之正确，并进行下一步的检测。
接着，再用与0400h的方法判断D标志位、I标志位与T标志位(步骤103)，针对D标志位的检测主要先清D标志位，将标志(FLAG)与0400h，若Z＝1，则测试失败(步骤400)，再置D位，将其与0400h，若Z＝0，则测试失败(步骤400)，反之正确；接着就I标志位与T标志位作相同的检测，该方法与D标志位的检测一致。
接着，就本发明提出的CPU性能测试的方法中，以算术测试单元200作一说明，该算术测试单元200利用四则(加、减、乘、除)运算法测试(步骤201)分别来加以检测，就加法而言，如果算术运算测试失败，则表示测试失败(步骤400)，如果成功，继续下一算术运算测试(减、乘、除法测试)，其中，加法测试的方法也即将任意两个整数值相加，与一个比其大的数相比较，如果为大，则表示测试失败(步骤400)，如果为小，则表示测试正确，接着继续进行减、乘、除法的测试，其测试方法与加法相同。
最后，就本发明提出的CPU性能测试的方法中，以逻辑测试单元300作一说明，首先，恢复AX二进位值，然后左移与右移(步骤301)，接着依据AX数值判断CF值(步骤302)；该逻辑测试单元300为一移位指令测试，也即把操作数的最高位或最低位移入C标志位，移位指令与C标志位的配合，可实现操作数之间的传送，恢复AX二进位值，然后左移与右移，依据C标志位判断移位是否正确，其中，测试的指令包含SAL、SAR、ROL及ROR。SAL是数据左移，将最高位移入C标志位，同时最低位用零补充；SAR是数据右移，将最低位移入C标志位，同时最高位用零补充；ROL是循环左移，将最高位移入C标志位，同时移入最低位；ROR是循环右移，将最低位移入C标志位，同时移入最高位。完成上述所有测试后，如果没有任何错误信息显示，表示针对CPU性能测试正常，显示测试成功，继续下一测试(步骤500)。
在此，特别要强调的是，上述测试的步骤并非用以限定本发明的测试流程的应用范围，也就是说，该标志测试单元100、该算术测试单元200及该逻辑测试单元300，分别可以不同阶段的测试步骤加以检测，不限定依序的测试步骤。
本发明还提出一较佳实施例，以简单、有效与快速的CPU性能测试的方法，说明检测的具体解决方案，其中，第3图为根据本发明的较佳实施例流程图，说明利用本方法测试CPU浮点运算功能，以满足生产线对CPU检测的需要，其中，包含浮点测试单元600与运算测试单元700两个测试项目，就浮点测试单元600来说，任取双精度实数(double precision)的数值(X，Y)(步骤601)，并进行计算Z＝X/Y*Y-X(步骤602)，接着判断-10-11＜Z＜10-11(步骤603)，如果-10-11＜Z或Z＜10-11，则表示浮点测试有问题，显示测试失败(步骤400)，否则，表示浮点测试无误，显示测试成功，继续下一测试(步骤500)；就运算测试单元700来说，任取双精度实数(double precision)的数值(以X’＝88.88888888888，Y’＝1/9*100*8为例)(步骤701)，接着判断Y’是否等于X’(步骤702)，如果Y’＝X’，则表示运算测试成功，显示测试成功，继续下一测试(步骤500)，否则显示测试失败(步骤400)。
依据上述本发明的说明，当测试失败时，显示错误信息，并将测试结果存入一错误记录文件中；当测试某一项目成功时，显示通过该项目测试信息，进入下一项目测试，并将测试结果存入一成功记录文件中。因此，在测试程序中，有一项出错时，则退出测试，唯有全部测试成功，才正确显示通过测试信息，终止此测试程序。
虽然参照较佳实施例对本发明进行了描述，然其并非用以限定本发明，本领域的任何技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可进行适当的更改与变动，因此本发明的保护范围应以所附的为准。
权利要求
1.一种CPU性能测试的方法，其利用一测试程序分别对该CPU作不同的性能测试，该测试的方法至少包含下列步骤提供一标志测试单元，以累加一数值的方法判断Z标志位、A标志位、D标志位、I标志位与T标志位的正确性；以复原标志位的方法判断C标志位、O标志位、S标志位与F标志位的正确性；提供一算术测试单元，利用四则(加、减、乘、除)运算法测试，确定该CPU的该算术测试的正确性；及提供一逻辑测试单元，恢复AX二进位值，将该AX左移与右移，再依据CF值判断逻辑的正确性。
2.如权利要求1所述的CPU性能测试的方法，其特征在于该标志测试单元、算术测试单元及逻辑测试单元的测试步骤，可以彼此相互对调。
3.如权利要求1所述的CPU性能测试的方法，其特征在于还包含浮点测试单元。
4.如权利要求3所述的CPU性能测试的方法，其特征在于该浮点测试单元，是任取双精度实数(double precision)的数值(X，Y)，以进行浮点测试，并判断该浮点测试的误差范围。
5.如权利要求4所述的CPU性能测试的方法，其特征在于该浮点测试可以一公式Z＝X/Y*Y-X来加以判断该浮点测试的误差范围。
6.如权利要求1所述的CPU性能测试的方法，其中还包含运算测试单元。
7.如权利要求6所述的CPU性能测试的方法，其特征在于该运算测试单元，是任取双精度实数(double precision)的数值(X’，Y’)，以进行运算测试，并判断该运算测试的正确性。
8.如权利要求7所述的CPU性能测试的方法，其特征在于该运算测试可以取X’＝88.88888888888，Y’＝1/9*100*8，再判断Y’是否等于X’。
9.如权利要求1所述的CPU性能测试的方法，其特征在于还包含测试失败时，将测试结果存入一错误记录文件的步骤。
10.如权利要求1所述的CPU性能测试的方法，其特征在于还包含测试成功时，将测试结果存入一成功记录文件的步骤。
全文摘要
一种CPU性能测试的方法,其通过一标志测试单元、一算术测试单元及一逻辑测试单元,借助软件的设计发出各种命令,分别对CPU的标志、算术及逻辑做不同的测试。
文档编号G06F11/26GK1369798SQ0110348
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月14日 优先权日2001年2月14日
发明者丁怀亮, 陈玄同, 林光信 申请人:英业达股份有限公司