当前位置:   article > 正文

[MCU][测试工具]MCU性能测试,CoreMark极简入门教程

coremark

提起MCU性能测试,最著名的就是CoreMark和Dhrystone。
CoreMark以每秒迭代次数作为性能评价,而Dhrystone的DMIPS与Dhrystone标准相关
本文讨论CoreMark,先来看看MCU厂家如何宣传自家产品性能。
 

NXP i.MX RT1170,CoreMark:6468 ;ST STM32H747/757 CoreMark:3224
揭开神秘面纱:CoreMark是什么?为什么它可以作为MCU的性能指标?这个数是怎么计算出来的?
CoreMark是衡量嵌入式系统中微控制器性能的基准。通过包含列表处理(查找和排序)、矩阵处理(常见的矩阵操作)、状态机(确定输入流是否包含有效数字)和CRC(循环冗余校验)等算法的测试给出性能评价。 需要下载的软件包是免费开源的, 可以在官方网站找到:EEMBC’s CoreMark®,网页截图如下。部分朋友无法直接下载的,文末也提供下载好的软件包。

作业不难:怎么将CoreMark移植到自己的MCU上?运行CoreMark需要哪些外设支持?
51单片机也可以跑CoreMark的,所以硬件上不用担心。运行CoreMark,需要定时器提供计时功能,还需要一种向外部打印消息的手段。一个比较简单的方法是,调用stdio.h中定义的printf()函数,将其重定向到串口。现以使用STM32CubeIDE将CoreMark移植到STM32G071为例进行说明。
  • Step1:复制必要文件到目标工程。现已准备好目标MCU的软件工程,其文件结构如下图右侧所示。从CoreMark官网获得软件包,软件包解压后文件结构如下图左侧所示。在右侧软件工程中新建文件夹CoreMark,将左侧绿色框中,core_list_join.c、core_main.c、core_matrix.c、core_state.c、core_util.c、coremark.h等文件放到CoreMark文件夹里。打开左侧simple文件夹,将core_portme.c复制到Src文件夹中,将core_portme.h复制到Inc文件夹中。

(彩色高亮标记与图中颜色标记对应,共5个步骤)
  • Step2:由于core_main.c文件已定义了main()函数,该main()函数执行时调用core_portme.c中的portable_init()函数作为MCU初始化接口,因此需要将MCU工程中原main.c文件MCU初始化代码移动到到portable_init()函数里并删除原有main.c文件。以STM32CubeIDE工程为例,需要移动SystemClock_Config和一堆MX_开头的初始化函数(注意相关结构体、函数原型与函数实现要一起移动)。
  • Step3:CoreMark的分数最终表示为Iterations/Sec,也就是每秒迭代数,而Sec和系统Ticks相关。用过RTOS的朋友应该对这个概念很熟悉,考虑文字不太好解释,直接看core_portme.c里这个宏定义。
#define EE_TICKS_PER_SEC    1000
  • 这里我定义每秒1000个Tick,每个Tick时长1ms,对应定时器每1ms触发一次中断。使用一个计数变量,定时器进入中断一次,该变量值+1;对该变量值/1000即可求得定时器运行时长,也就是上文的Sec。所以EE_TICKS_PER_SEC并非一定要设置为1000,和定时器中断频率对应即可。与定时相关的函数有以下三个,
  1. void start_time(void);              //启动计时器;
  2. void stop_time(void);               //停止计时器;
  3. CORE_TICKS get_time(void);          //获取计时器的计数值。
  • 在start_time()里实现定时器启动功能,在stop_time()里实现定时器停止功能,在get_time()中获取中断计数值。数据类型“CORE_TICKS ”实际上就是“unsigned long”。为方便操作,推荐将计数变量设置为全局变量,这样可以通过extern关键字直接访问。此处以TIM1为例,代码如下:
  1. //计数变量
  2. unsigned long time_ms_ticks=0;
  3. //定时器启动
  4. void start_time(void)
  5. {
  6.   (&htim1)->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;
  7.   __HAL_TIM_ENABLE(&htim1);
  8.   __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim1, TIM_IT_UPDATE);
  9. }
  10. //定时器停止
  11. void stop_time(void)
  12. {
  13.   __HAL_TIM_DISABLE_IT(&htim1, TIM_IT_UPDATE);
  14.   __HAL_TIM_DISABLE(&htim1);
  15.   (&htim1)->State = HAL_TIM_STATE_READY;
  16. }
  17. //获取中断计数值
  18. CORE_TICKS get_time(void)
  19. {
  20.   return time_ms_ticks;
  21. }
  22. //中断处理函数
  23. extern unsigned long time_ms_ticks;
  24. void TIM1_BRK_UP_TRG_COM_IRQHandler(void)
  25. {
  26.   HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
  27.   time_ms_ticks=time_ms_ticks+1;
  28. }
  • 注释部分不使用的代码。以下代码位于core_portme.c中,需要注释掉:
  1. //#define NSECS_PER_SEC              CLOCKS_PER_SEC
  2. //#define CORETIMETYPE               clock_t
  3. //#define GETMYTIME(_t)              (*_t = clock())
  4. //#define MYTIMEDIFF(fin, ini)       ((fin) - (ini))
  5. //#define TIMER_RES_DIVIDER          1
  6. //#define SAMPLE_TIME_IMPLEMENTATION 1
  7. //static CORETIMETYPE start_time_val, stop_time_val;
  • CoreMark要求的最短测试时间为10s,若测试时间低于10s则会报错,见下图:

  • 为获得有效的测试结果,需修改core_portme.c中关于ITERATIONS的设置,官方代码中ITERATIONS没有定义:
  • volatile ee_s32 seed4_volatile = ITERATIONS;
  • 此处使用STM32G071,主频64MHz。经测试ITERATIONS修改为1200左右即可,
  • 复制
    volatile ee_s32 seed4_volatile = 1200;
    • Step4:打印测试结果时,编译器优化等级和调试等级也可以打印出来。这类信息可在core_portme.h中通过宏COMPILER_FLAGS修改。这里我使用-Ofast优化,调试等级-g3,修改如下:
    1. #ifndef COMPILER_FLAGS
    2. #define COMPILER_FLAGS "-Ofast -g3"
    3. #endif
    • 重定向printf到串口,可参考以下代码(以STM32 LPUART1为例),根据IDE不同可能需要添加float类型支持:
    1. __io_putchar (int ch)
    2. {
    3.   HAL_UART_Transmit (&hlpuart1, (uint8_t*) &ch, 1, 0x0F);
    4.   return ch;
    5. }
    • Step5:移植完成!编译程序下载运行,得到跑分结果:

    STM32G071RB,64MHz,108.9分!

    通常使用最高主频和-Ofast优化可以获取最大分数,欢迎大家把自己的跑分放到评论区。

     coremark-main.zip (474.42 KB)

---------------------
作者:Litthins
链接:https://bbs.21ic.com/icview-3156690-1-1.html
来源:21ic.com
此文章已获得原创/原创奖标签,著作权归21ic所有,任何人未经允许禁止转载。

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/盐析白兔/article/detail/520809
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号