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            博客專欄

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            CPU性能測試基準(Dhrystone)學(xué)習(xí)

            發(fā)布人:電子禪石 時間:2023-08-22 來源:工程師 發(fā)布文章
            簡介

            Dhrystone是測量處理器運算能力的最常見基準程序之一,常用于處理器的整型運算性能的測量。程序是用C語言編寫的,因此C編譯器的編譯效率對測試結(jié)果也有很大影響。

            Dhrystone是由Reinhold P. Weicker在1984年提出來的一個基準測試程序,其主要目的是測試處理器的整數(shù)運算和邏輯運算的性能。Dhrystone首先用Ada語言發(fā)布,后來Rick Richardson為Unix開發(fā)了用C語言編寫的Version 1.1,這個版本也成功的推動了Dhrystone的廣泛應(yīng)用。
              Dhrystone標(biāo)準的測試方法很簡單,就是單位時間內(nèi)跑了多少次Dhrystone程序,其指標(biāo)單位為DMIPS/MHz。MIPS是Million Instructions Per Second的縮寫,每秒處理的百萬級的機器語言指令數(shù)。DMIPS中的D是Dhrystone的縮寫,它表示了在Dhrystone標(biāo)準的測試方法下的MIPS。
              關(guān)于DMIPS有一個不得不注意的點,因為歷史原因我們把在VAX-11/780機器上的測試結(jié)果1757 Dhrystones/s定義為1 DMIPS,因此在其他平臺測試到的每秒Dhrystones數(shù)應(yīng)除以1757,才是真正的DMIPS數(shù)值,故DMIPS其實表示的是一個相對值。

            源碼獲取

            核心程序下載 http://www.roylongbottom.org.uk/classic_benchmarks.tar.gz 

            核心程序包下載后,在\classic_benchmarks\source_code\dhrystone2\下可找到源代碼。詳細文件目錄如下:

            \classic_benchmarks\source_code\dhrystone2
                                                      \dhry.h          --關(guān)于兼容性的原型定義
                                                      \dhry_1.c        --主程序入口
                                                      \dhry_2.c        --算法子程序
                                                      
            如果是移植到ARM Cortex-M平臺下裸系統(tǒng)運行,一般只需要簡單修改dhry.h和dhry_1.c文件即可,Dhrystone本身并沒有太多移植工作,其源碼本是用作在PC上運行的,而在嵌入式系統(tǒng)里運行僅需要把一些文件I/O的相關(guān)代碼刪除即可,此外就是計時函數(shù)和打印函數(shù)的重實現(xiàn)。
            MIPS: million instruction per second,表示每秒多少百萬條指令,如 10MIPS ,
                    表示每秒一千萬條指令。
            MIPS/MHz : 表示 CPU 在每 1MHz 的運行速度下可以執(zhí)行多少個MIPS ,
                    如 10MIPS/MHz,表示如果 CPU 運行在 1MHz 的頻率下,每秒可執(zhí)行一千萬條指令,
                    如果 CPU 運行在 5MHz 的頻率下,每秒可執(zhí)行五千萬條指令。
            DMIPS: Dhrystone MIPS,并非字面上每秒百萬條指令的意思。
                 它是一個測量CPU運行一個叫Dhrystone(整數(shù)運算)的測試程序時表現(xiàn)出來的
                 相對性能高低的一個單位(很多場合人們也習(xí)慣用MIPS作為這個性能指標(biāo)的單位)。
            缺陷
            • 它的代碼與具有代表性的實際程序代碼并不相同。

            • Dhrystone代碼量過小,在現(xiàn)代CPU中,它能夠被放進指令緩存中,所以它并不能嚴格的測量取指性能。

            • 它易受編譯器影響。

            舉例來說,在Dhrystone中有大量的字符串復(fù)制語句,用來測量字符串復(fù)制的性能。然而Dhrystone中字符串的長度不變,并且均開始于自然對齊的邊界,這兩點便與真實的程序不同。因此一個優(yōu)化性能好的編譯器能夠在去掉循環(huán)的情形下通過一連串字的移動替代對字符串的復(fù)制,這將會塊很多,可能會高達30%。所以我們在編譯測試程序的時候,如果指定編譯器的優(yōu)化等級的話,我們會發(fā)現(xiàn)在不同的優(yōu)化登記下,表現(xiàn)出來的性能指標(biāo)會有差別,優(yōu)化等級越高,性能指標(biāo)越好

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            關(guān)鍵詞: Dhrystone

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