Dhrystone基准测试程序在Google Pixel4上运行跑分教程

news2024/9/25 23:14:11

记录一下实验过程，方便后续回顾

一、Dhrystone简介

Dhrystone是测量处理器运算能力的最常见基准程序之一，常用于处理器的整型运算性能的测量。程序是用C语言编写的，因此C编译器的编译效率对测试结果也有很大影响。

但其也有许多不足，Dhrystone不仅不适合于作为嵌入式系统的测试向量，甚至在其大多数场合下都不适合进行应用。Dhrystone还有许多漏洞，例如：易被非法利用、人为痕迹明显、代码长度太短、缺乏验证及标准的运行规则等。该程序是用C编写的，容易受到编译器影响，不同优化选项下，测试的性能并不一致。代码量小，在现代CPU中，它能够被放进指令缓存中，所以它并不能严格的测量取指性能。

Dhrystone标准的测试方法很简单，就是单位时间内跑了多少次Dhrystone程序，其指标单位为DMIPS/MHz。MIPS是Million Instructions Per Second的缩写，每秒处理的百万级的机器语言指令数。DMIPS中的D是Dhrystone的缩写，它表示了在Dhrystone标准的测试方法下的MIPS。

关于DMIPS有一个不得不注意的点，因为历史原因我们把在VAX-11/780机器上的测试结果1757 Dhrystones/s定义为1 DMIPS，因此在其他平台测试到的每秒Dhrystones数应除以1757，才是真正的DMIPS数值，故DMIPS其实表示的是一个相对值。

二、源码

可以直接移植官方版本的，但是如果移植官方的会有比较多的错误。
比如：

常见C库函数的重定义（malloc等）
没有包含使用到的C库的头文件
一些系统定义的变量，如系统中断HZ变量没有包含
函数没有声明等

网上有多个版本的，这里使用的是包含dry.h、dry1.c和dry2.c的源码。并且该版本修复了一些已知的错误。基于dhrystone2.2版本。
https://github.com/iwannatto/dhrystone

三、编译

1.修改Makefile文件

需要做的就是简单修改Makefile文件即可编译代码:设置交叉工具链、把一些没有要的代码注释掉，下面是我简单修改后的Makefile文件。

注意：CTOOL:=arm-linux-gnueabi- 和 CCL:=/usr 要修改为自己的安装路径
安装32位gcc编译器 sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi

.PHONY: run clean
# Set compilation tool chain
CTOOL:=arm-linux-gnueabi-
CCL:=/usr
CC:=${CCL}/bin/${CTOOL}gcc
CFLAGS=-O3

run: dry2 dry2nr dry2o
#	./dry2 ${1-50000} 2>/dev/null
#	./dry2nr ${1-50000} 2>/dev/null
#	./dry2o ${1-50000} 2>/dev/null

dry2: dry.h dry1.c dry2.c
	${CC} -c ${CFLAGS} dry1.c -o dry1.o -static
	${CC} ${CFLAGS} dry2.c dry1.o ${LFLAGS} -o dry2 -static

dry2nr: dry.h dry1.c dry2.c
	${CC} -c -DREG ${CFLAGS} dry1.c -o dry1.o -static
	${CC} -DREG ${CFLAGS} dry2.c dry1.o ${LFLAGS} -o dry2nr -static

dry2o: dry.h dry1.c dry2.c
	${CC} -c -O ${CFLAGS} dry1.c -o dry1.o -static
	${CC} -O ${CFLAGS} dry2.c dry1.o ${LFLAGS} -o dry2o -static

clean:
	rm -f dry1.o dry2 dry2nr dry2o

使用make进行编译，多线程make -j8，这里可以根据电脑实际配置修改，不加-j也很快。

ps：其他编译方式

cc编译
cc -c  dry.c -o dry1.o
cc -DPASS2  dry.c dry1.o  -o dry2

gcc编译
gcc -c  dry.c -o dry1.o
gcc -DPASS2  dry.c dry1.o  -o dry2

sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi
sudo apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu

arm32位编译(使用32位编译）
arm-linux-gnueabi-gcc -c  dry.c -o dry1.o
arm-linux-gnueabi-gcc -DPASS2  dry.c dry1.o  -o dry2 -static

arm64位编译
aarch64-linux-gnu-gcc -c  dry.c -o dry1.o
aarch64-linux-gnu-gcc -DPASS2  dry.c dry1.o  -o dry2 -static

通过上一步编译得到三个可执行文件，分别是dry2、dry2nr、dry2o

这三个文件的区别就是编译的时候使用了不同的参数。

在这里插入图片描述
dry2：普通的编译
dry2nr：编译加了-DREG
dry2o：编译添加了-O，优化了代码

四、运行

要运行在手机上，需要通过adb将编译得到的可执行程序push到手机上。然后给其增加权限。
我这里把一整个文件夹都传过来了。

adb push D:\xxx\Dry /data/local/tmp
chmod 777 dry2 dry2nr dry2o

通过adb shell进入文件系统，找到可执行程序，直接运行即可。

flame:/data/local/tmp/Dry # ./dry2o

Dhrystone Benchmark, Version C, Version 2.2
Program compiled without 'register' attribute
Using times(), HZ=100

Trying 50000 runs through Dhrystone:
Measured time too small to obtain meaningful results

Trying 500000 runs through Dhrystone:
Measured time too small to obtain meaningful results

Trying 5000000 runs through Dhrystone:
Measured time too small to obtain meaningful results

Trying 50000000 runs through Dhrystone:
Final values of the variables used in the benchmark:

Int_Glob:            5
        should be:   5
Bool_Glob:           1
        should be:   1
Ch_1_Glob:           A
        should be:   A
Ch_2_Glob:           B
        should be:   B
Arr_1_Glob[8]:       7
        should be:   7
Arr_2_Glob[8][7]:    50000010
        should be:   Number_Of_Runs + 10
Ptr_Glob->
  Ptr_Comp:          0x83e360
        should be:   (implementation-dependent)
  Discr:             0
        should be:   0
  Enum_Comp:         2
        should be:   2
  Int_Comp:          17
        should be:   17
  Str_Comp:          DHRYSTONE PROGRAM, SOME STRING
        should be:   DHRYSTONE PROGRAM, SOME STRING
Next_Ptr_Glob->
  Ptr_Comp:          0x83e360
        should be:   (implementation-dependent), same as above
  Discr:             0
        should be:   0
  Enum_Comp:         1
        should be:   1
  Int_Comp:          18
        should be:   18
  Str_Comp:          DHRYSTONE PROGRAM, SOME STRING
        should be:   DHRYSTONE PROGRAM, SOME STRING
Int_1_Loc:           5
        should be:   5
Int_2_Loc:           13
        should be:   13
Int_3_Loc:           7
        should be:   7
Enum_Loc:            1
        should be:   1
Str_1_Loc:           DHRYSTONE PROGRAM, 1'ST STRING
        should be:   DHRYSTONE PROGRAM, 1'ST STRING
Str_2_Loc:           DHRYSTONE PROGRAM, 2'ND STRING
        should be:   DHRYSTONE PROGRAM, 2'ND STRING

Microseconds for one run through Dhrystone:        0.0
Dhrystones per Second:                        24271844