【米尔基于瑞萨 RZ/G2L开发板测评】+03.CPU/DDR功能测试（zmj）

赵美京?????

【米尔基于瑞萨 RZ/G2L开发板测评】+03.CPU/DDR功能测试（zmj）

MYD-YG2LX 采用瑞萨 RZ/G2L 作为核心处理器，该处理器搭载双核 Cortex-A55@1.2GHz+Cortex-M33@200MHz 处理器，其内部集成高性能 3D 加速引擎 Mail-G31 GPU(500MHz)和视频处理单元（支持 H.264 硬件编解码）,16 位的 DDR4-1600 / DDR3L-1333 内存控制器、千兆以太网控制器、USB、CAN、SD 卡、MIPI-CSI 等外设接口，在工业、医疗、电力等行业都得到广泛的应用。

本章节将以米尔的 MYD-YG2LX 开发板为例进行CPU/DDR功能测试说明。  

1.        CPU性能测试
1.1        查看CPU信息

查看CPU信息，反馈结果是ARM Cortex-A55双核，支持32-bit/64-bit两种模式，L2-Cache大小为256kB。  

1. //------查看CPU信息：lscpu
   
2. //---指令
   
3. lscpu
   
4. //---log信息（示例）
   
5. root@myir-yg2lx:~# lscpu
   
6. Architecture:                    aarch64
   
7. CPU op-mode(s):                  32-bit, 64-bit
   
8. Byte Order:                      Little Endian
   
9. CPU(s):                          2
   
10. On-line CPU(s) list:             0,1
    
11. Thread(s) per core:              1
    
12. Core(s) per socket:              2
    
13. Socket(s):                       1
    
14. Vendor ID:                       ARM
    
15. Model:                           0
    
16. Model name:                      Cortex-A55
    
17. Stepping:                        r2p0
    
18. CPU max MHz:                     1200.0000
    
19. CPU min MHz:                     150.0000
    
20. BogoMIPS:                        48.00
    
21. L2 cache:                        256 KiB
    
22. Vulnerability Itlb multihit:     Not affected
    
23. Vulnerability L1tf:              Not affected
    
24. Vulnerability Mds:               Not affected
    
25. Vulnerability Meltdown:          Not affected
    
26. Vulnerability Spec store bypass: Not affected
    
27. Vulnerability Spectre v1:        Mitigation; __user pointer sanitization
    
28. Vulnerability Spectre v2:        Not affected
    
29. Vulnerability Srbds:             Not affected
    
30. Vulnerability Tsx async abort:   Not affected
    
31. Flags:                           fp asimd evtstrm crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
32. root@myir-yg2lx:~#
    
33. 
    
34. //------其他指令
    
35. CPU内核： lscpu | grep 'Core(s) per socket:' | awk '{printf$4}' && echo ""
    
36. CPU主频： cat /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/cpuinfo_cur_freq
    
37. CPU温度： cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp

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还可以通过查看/proc/cpuinfo 文件获取CPU信息，获取的信息不如lscpu更加详细。

1. //------查看CPU信息：
   
2. cat /proc/cpuinfo
   
3. //---log信息（示例）
   
4. root@myir-yg2lx:~/zmj_ws# cat /proc/cpuinfo
   
5. processor       : 0
   
6. BogoMIPS        : 48.00
   
7. Features        : fp asimd evtstrm crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
   
8. CPU implementer : 0x41
   
9. CPU architecture: 8
   
10. CPU variant     : 0x2
    
11. CPU part        : 0xd05
    
12. CPU revision    : 0
    
13. 
    
14. processor       : 1
    
15. BogoMIPS        : 48.00
    
16. Features        : fp asimd evtstrm crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
17. CPU implementer : 0x41
    
18. CPU architecture: 8
    
19. CPU variant     : 0x2
    
20. CPU part        : 0xd05
    
21. CPU revision    : 0
    
22. 
    
23. root@myir-yg2lx:~/zmj_ws#

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1.2        CPU 压力测试

CPU 的压力的测试方式有很多，我们通过 bc 命令来计算圆周率方法来测试 CPU 在运算过程中的稳定性。

1. //------CPU压力测试：PI（派）运算
   
2. //---执行PI（派）运算
   
3. echo "scale=5000; 4*a(1)" | bc -l -q &
   
4. //---计时模式执行PI（派）运算：统计时间只能当作参考
   
5. time echo "scale=5000; 4*a(1)" | bc -l -q &
   
6. 上述命令将在后台计算的 PI，并精确到小数点后 5000 位，计算过程需要一段时间。
   
7. 约 1.25 分钟后，PI 结果被计算出来。 在此期间 CPU 使用率达到 100%，没有发生异常，说明 CPU 压力测试通过。还可以继续增加精确值，可进一步提高测试压力。

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1.3        CoreMark性能测试

先对CoreMark做一个简单介绍，然后再进行CoreMark测试。

1.3.1        CoreMark简介

//------CoreMark简介

CoreMark是用来衡量嵌入式系统中心处理单元（CPU，或叫做微控制器MCU）性能的标准。

该标准于2009年由EEMBC组织的Shay Gla-On提出，并且试图将其发展成为工业标准，从而代替陈旧的Dhrystone标准。代码使用C语言写成，包含如下的运算法则：列举（寻找并排序），数学矩阵操作（普通矩阵运算）和状态机（用来确定输入流中是否包含有效数字），最后还包括CRC（循环冗余校验）。

CoreMark是由EEMBC(Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)的Shay Gla-On于2009年提出的一项基准测试程序，CoreMark的主要目标是简化操作，并提供一套测试单核处理器核心的方法。测试标准是在配置参数的组合下单位时间内运行的CoreMark程序次数（单位：CoreMark/MHz），该数字值越大则说明测试的性能越好。

目前在嵌入式CPU行业中普遍公认的性能测试指标的标准主要使用以下三种，MIPS、Dhrystone、Coremark，而CoreMark与Dhrystone一样，拥有体积小、方便移植、易于理解、免费并且显示单个数字基准分数。与Dhrystone不同的是，Dhrystone的主要部分实际上暴露了编译器优化工作负载的能力，而不是实际MCU或CPU的能力，的性能，而CoreMark具有特定的运行和报告规则，从而可以避免由于所使用的编译库不同而导致的测试结果难以比较。

1.3.2        CoreMark源码获取

//------CoreMark源码获取

EEMBC 在将 CoreMark 源码托管在 GitHub 上可以访**ithub.com/eembc/coremark直接点击下载获得源码；也可以通过 git 命令下载到本地。  

1. //------CoreMark源码获取
   
2. //---直接下载
   
3. https://github.com/eembc/coremark
   
4. //---Git下载
   
5. git clone https://github.com/eembc/coremark.git

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CoreMark 项目的详细介绍，可以查阅当前目录下 “coremark/docs/html/index.html” 。以下是当前目录的每个文件介绍：  

1. #在tree命令的输出中，作了部分删除（不影响分析整个CoreMark工程）
   
2. imaginemiracle@:coremark$ tree
   
3. .
   
4. ├── barebones --移植到裸机环境下需要修改的目录
   
5. │   ├── core_portme.c --移植的目标平台配置信息
   
6. │   ├── core_portme.h --计时以及板级初始化实现
   
7. │   ├── core_portme.mak --该子目录的makefile
   
8. │   ├── cvt.c
   
9. │   └── ee_printf.c --打印函数串口发送实现
   
10. ├── core_list_join.c --列表操作程序
    
11. ├── core_main.c --主程序
    
12. ├── coremark.h --项目配置与数据结构的定义头文件
    
13. ├── coremark.md5
    
14. ├── core_matrix.c --矩阵运算程序
    
15. ├── core_state.c --状态机控制程序
    
16. ├── core_util.c --CRC计算程序
    
17. ├── cygwin --x86 cygwin和gcc 3.4（四核，双核和单核系统）的测试代码
    
18. │   ├── core_portme.c
    
19. │   ├── core_portme.h
    
20. │   └── core_portme.mak
    
21. ├── freebsd --以下同理，是在不同操作系统下的测试代码
    
22. │   ├── ...
    
23. ├── LICENSE.md
    
24. ├── linux
    
25. │   ├── ...
    
26. ├── linux64
    
27. │   ├── ...
    
28. ├── macos
    
29. │   ├── ...
    
30. ├── Makefile
    
31. ├── README.md --自述文件，CoreMark项目的基本介绍
    
32. ├── rtems
    
33. │   ├── ...
    
34. └──simple
    
35.    ├── ...
    
36.    └── core_portme.mak

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1.3.3        运行coremark.exe测试性能

运行coremark.rvexe测试性能。

2.        DDR内存性能测试  

MYD-YG2LX 核心芯片提供了一个外部 SDRAM 接口，支持外部存储器高达 4 Gbytes，16 位的 DDR3L-1333 / DDR4-1600，该开发板内存采用 DDR4，分为 1GByte 和2GBytes 版本，下面以 1GByte DDR 来说明内存的测试。  

2.1        DDR内存基本信息

MYD-YG2LX开发板板载2GB的RAM，通过“free -h”指令读取内存DDR的使用情况。

1. //------测试工具（MYD-YG2LX系统已带）
   
2. free
   
3. //---测试指令
   
4. free -h
   
5. 或者
   
6. free -m
   
7. //---参数解析
   
8. -h 参数代表单位为 GByte
   
9. -m 参数代表单位为 MByte
   
10. total ：内存总量
    
11. used ：被使用的内存量
    
12. free ：可使用的内存量

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2.2        查看内存信息

读取系统中的内存的参数信息，则可以通过/proc/meminfo 文件得到。

1. //------查看内存信息
   
2. cat /proc/meminfo
   
3. //---参数解析
   
4. MemTotal：所有可用的 RAM 大小，物理内存减去预留位和内核使用
   
5. MemFree ：LowFree + HighFree
   
6. Buffers：用来给块设备做缓存的大小
   
7. Cached：文件的缓冲区大小
   
8. SwapCached：已经被交换出来的内存。与 I/O 相关
   
9. Active：经常（最近）被使用的内存
   
10. Inactive：最近不常使用的内存
    
11. //---示例
    
12. root@myir-yg2lx:~/zmj_ws# cat /proc/meminfo
    
13. MemTotal:        1905056 kB
    
14. MemFree:          900720 kB
    
15. MemAvailable:    1079336 kB
    
16. Buffers:            7064 kB
    
17. Cached:           235636 kB
    
18. SwapCached:            0 kB
    
19. Active:            29408 kB
    
20. Inactive:         349280 kB
    
21. Active(anon):        592 kB
    
22. Inactive(anon):   144636 kB
    
23. Active(file):      28816 kB
    
24. Inactive(file):   204644 kB
    
25. Unevictable:      524288 kB
    
26. Mlocked:          524288 kB
    
27. SwapTotal:             0 kB
    
28. SwapFree:              0 kB
    
29. Dirty:                 0 kB
    
30. Writeback:             0 kB
    
31. AnonPages:        660372 kB
    
32. Mapped:           109644 kB
    
33. Shmem:             11148 kB
    
34. KReclaimable:      14216 kB
    
35. Slab:              74784 kB
    
36. SReclaimable:      14216 kB
    
37. SUnreclaim:        60568 kB
    
38. KernelStack:        3440 kB
    
39. PageTables:         3800 kB
    
40. NFS_Unstable:          0 kB
    
41. Bounce:                0 kB
    
42. WritebackTmp:          0 kB
    
43. CommitLimit:      952528 kB
    
44. Committed_AS:    1703192 kB
    
45. VmallocTotal:   135290159040 kB
    
46. VmallocUsed:        4952 kB
    
47. VmallocChunk:          0 kB
    
48. Percpu:              704 kB
    
49. AnonHugePages:    581632 kB
    
50. ShmemHugePages:        0 kB
    
51. ShmemPmdMapped:        0 kB
    
52. FileHugePages:         0 kB
    
53. FilePmdMapped:         0 kB
    
54. CmaTotal:         393216 kB
    
55. CmaFree:          384076 kB
    
56. HugePages_Total:       0
    
57. HugePages_Free:        0
    
58. HugePages_Rsvd:        0
    
59. HugePages_Surp:        0
    
60. Hugepagesize:       2048 kB
    
61. Hugetlb:               0 kB
    
62. root@myir-yg2lx:~/zmj_ws#

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2.3        内存功能压力测试-memtester

内存功能压力测试-memtester

通过给定测试内存的大小和次数, 可以对系统现有的内存进行压力上的测试。可使用系统工具 memtester 进行测试，如指定内存大小 512MB，测试次数为 10，测试命令为“memtester 512M 10"。

下列以使用 512MB 内存空间，单次测试为例:  

1. //------测试工具（MYD-YG2LX系统已带）
   
2. memtester
   
3. //------测试指令
   
4. memtester 512M 1
   
5. //---指令说明
   
6. 指定内存大小 512MB，测试次数为 1
   
7. //---示例
   
8. root@myir-yg2lx:~/zmj_ws# memtester 512M 1
   
9. memtester version 4.3.0 (64-bit)
   
10. Copyright (C) 2001-2012 Charles Cazabon.
    
11. Licensed under the GNU General Public License version 2 (only).
    
12. 
    
13. pagesize is 4096
    
14. pagesizemask is 0xfffffffffffff000
    
15. want 512MB (536870912 bytes)
    
16. got  512MB (536870912 bytes), trying mlock ...locked.
    
17. Loop 1/1:
    
18.   Stuck Address       : ok
    
19.   Random Value        : ok
    
20.   Compare XOR         : ok
    
21.   Compare SUB         : ok
    
22.   Compare MUL         : ok
    
23.   Compare DIV         : ok
    
24.   Compare OR          : ok
    
25.   Compare AND         : ok
    
26.   Sequential Increment: ok
    
27.   Solid Bits          : ok
    
28.   Block Sequential    : ok
    
29.   Checkerboard        : ok
    
30.   Bit Spread          : ok
    
31.   Bit Flip            : ok
    
32.   Walking Ones        : ok
    
33.   Walking Zeroes      : ok
    
34. 
    
35. Done.
    
36. root@myir-yg2lx:~/zmj_ws#

复制代码

//------end

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很不错，顶一下