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ESM6802( iMX6-WEC7)多核性能测试

ESM6802( iMX6-WEC7)多核性能测试

  ESM6802是英创公司推出的基于Freescale i.MX6DL双核处理器(ARM Cortex-A9,主频1GHz)的高性能工控主板,预装正版Windows Embedded Compact 7(WEC7)嵌入式操作系统,WEC7一个最重要的特性就是对多核处理器的支持(Symmetric Multi-Processing(SMP)),下面将通过应用程序来测试在单核和多核情况下系统的执行情况,为了更直观的比较,同时参与测试的还有ESM3354,ESM3354是基于TI Coertex-A8处理器的工控主板,CPU主频1GHz,同样预装WEC7操作系统。

  所设计的测试程序代码如下,其中的TestSmp函数有两个输入参数,第一参数表示要创建测试线程的数量,第二个参数为所创建线程的运行时长。cbTestSmp是被创建的测试线程,测试线程主要是在一个while循环中,反复读取内存变量然后与预设值进行比较,在运行设定的时间后自动退出循环,其中的threadParam->loops变量会记录下while循环总共执行的次数。

  typedef struct _SMP_THREAD_PARAM

  {

      UINT32 durationMs;

      UINT32 threadId;

      UINT64 loops;

      BOOL   bSetAffinity;

      UINT32 sandBoxSize;

      LPVOID sandBoxStart;

  }SMP_THREAD_PARAM, *PSMP_THREAD_PARAM;

  ULONG cbTestSmp(LPVOID param)

  {

      PSMP_THREAD_PARAM threadParam = (PSMP_THREAD_PARAM)param;

      DWORD tStart = GetTickCount();

      UINT8 *buffer = (UINT8 *)threadParam->sandBoxStart;

      wprintf(L"Ahou, Thread %d, running for %d ms\r\n", threadParam->threadId,

           threadParam->durationMs);

      // Write to sandbox

      for (UINT32 i = 0; i < threadParam->sandBoxSize; i++)

      {

          buffer[i] = (UINT8)(i);

      }

      while ( (GetTickCount() - tStart) < threadParam->durationMs)

      {

          // Read back from sandbox

          for (UINT32 i = 0; i < threadParam->sandBoxSize; i++)

          {

              if (buffer[i] != (UINT8)(i))

              {

                  wprintf(L"Thread %d : error at byte %d for loop %I64d !!\r\n",

                      threadParam->threadId, i, threadParam->loops);

              }          

          }      

          threadParam->loops++;

      }

      wprintf(L"Thread %d : terminating\r\n", threadParam->threadId);

 

     return 0;

  }

  void TestSmp(UINT32 nNumOfThread, UINT32 durationMs)

  {

      UINT32 i;

      PSMP_THREAD_PARAM threadParams;

      HANDLE *threadHandles;

      UINT64 totalLoops = 0;

      UINT32 sandBoxSize = 1024 * 128; // 128 kB

      HANDLE h_array[1];

      threadParams = (PSMP_THREAD_PARAM)malloc(nNumOfThread * sizeof(SMP_THREAD_PARAM));

      if (threadParams == NULL)

      {

          wprintf(L"Failed allocating thread params !\r\n");

          return;

      }

      threadHandles = (HANDLE *)malloc(nNumOfThread * sizeof(HANDLE));

     if (threadHandles == NULL)

      {

          wprintf(L"Failed allocating thread handles !\r\n");

          return;

      }

      for (i = 0; i < nNumOfThread; i++)

      {

          threadParams[i].bSetAffinity = TRUE;

          threadParams[i].threadId = i;

          threadParams[i].durationMs = durationMs;

          threadParams[i].loops = 0;

          threadParams[i].sandBoxSize = sandBoxSize;

          threadParams[i].sandBoxStart = malloc(sandBoxSize);

          threadHandles[i] = CreateThread(NULL, 0, cbTestSmp, &threadParams[i], 0, NULL);

          wprintf(L"Thread handle %d : 0x%x\r\n", i, threadHandles[i]);

      }

      h_array[0] = threadHandles[0];

      DWORD res = WaitForSingleObject(h_array[0], INFINITE);

      Sleep(500);

      if (res == WAIT_TIMEOUT)

      {

          wprintf(L"Timeout waiting for threads !\r\n");

      }

      else

      {

          wprintf(L"All threads exited\r\n");

      }

      for (i = 0; i < nNumOfThread; i++)

      {

         wprintf(L"Thread %d did run %I64d loops\r\n", i, threadParams[i].loops);

          totalLoops += threadParams[i].loops;

          free(threadParams[i].sandBoxStart);

          CloseHandle(threadHandles[i]);

      }

      wprintf(L"Total number of loops %I64d (%I64d millions)\r\n", totalLoops,

          totalLoops / 1000000);

      free(threadHandles);

      free(threadParams);

  }

  将上述测试代码编译生成为exe文件,分别在ESM3354和ESM6802上运行,设置while循环的执行时间均为10000ms,测试结果如下:

1、创建单个线程

测试主板与线程ESM3354(1GHz单核 Cortex-A8)ESM6802(1GHz双核Cortex-A9)

 循环次数67917493

  当测试程序只创建一个测试线程时,ESM3354的while循环执行了6791次,ESM6802执行7493次,虽然ESM6802为双核处理器,但由于程序只有一个线程,即同一时刻只有一个线程在运行,所以在相同的时间内,循环的次数仅略多于ESM3354。由于ESM3354和ESM6802的CPU主频同样都是1GHz,所以可以认为ESM6802多出的循环次数也就是Cortex-A8与Cortex-A9在代码执行效率上的差别。

2、创建两个线程

测试主板与线程ESM3354(1GHz单核 Cortex-A8)ESM6802(1GHz双核Cortex-A9)

 线程1循环次数33907438

 线程2循环次数34427452

 总循环次数683214890

  当测试程序创建了两个线程时,ESM3354会将CPU资源大约平均的分配给两个线程,如上表中线程1执行了3390次,线程2执行了3442次,两个线程总共执行的次数与只创建单个线程测试时的循环次数相当。ESM6802为双核CPU,在测试程序有两个线程的情况下,在同一时刻两个线程可以同时运行,所以总的循环次数大约是单个线程测试时的两倍。

  通过上面的测试可以看到,在多线程情况下,如果操作系统支持多核处理器,那么双核CPU的运算能力将是单核CPU的两倍。

审核编辑(
王静
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