unixbench测试CPU性能工具

UnixBench是一个类unix系（Unix，BSD，Linux）统下的性能测试工具，一个开源工具，被广泛用与测试linux系统主机的性能。Unixbench的主要测试项目有：系统调用、读写、进程、图形化测试、2D、

3D、管道、运算、C库等系统基准性能提供测试数据。

测试项目

Dhrystone测试

测试聚焦在字符串处理，没有浮点运算操作。

Whetstone 测试

这项测试项目用于测试浮点运算效率和速度。

Execl Throughput（execl 吞吐，这里的execl是类unix系统非常重要的函数，非办公软件的execl）测试

这项测试测试每秒execl函数调用次数。

File Copy测试

这项测试衡量文件数据从一个文件被传输到另外一个，使用大量的缓存。包括文件的读、写、复制测试，测试指标是一定时间内（默认是10秒）被重写、读、复制的字符数量。

Pipe Throughput（管道吞吐）测试

pipe是简单的进程之间的通讯。管道吞吐测试是测试在一秒钟一个进程写512比特到一个管道中并且读回来的次

数。管道吞吐测试和实际编程有差距。

Pipe-based Context Switching （基于管道的上下文交互）测试

这项测试衡量两个进程通过管道交换和整数倍的增加吞吐的次数。基于管道的上下文切换和真实程序很类似。测试程序产生一个双向管道通讯的子线程。

Process Creation(进程创建)测试

这项测试衡量一个进程能产生子线程并且立即退出的次数。新进程真的创建进程阻塞和内存占用，所以测试程序直接使用内存带宽。这项测试用于典型的比较大量的操作系统进程创建操作。

Shell Scripts测试

shell脚本测试用于衡量在一分钟内，一个进程可以启动并停止shell脚本的次数，通常会测试1，2， 3， 4， 8 个shell脚本的共同拷贝，shell脚本是一套转化数据文件的脚本。

System Call Overhead （系统调用消耗）测试

这项测试衡量进入和离开系统内核的消耗，例如，系统调用的消耗。程序简单重复的执行getpid调用（返回调用的进程id）。消耗的指标是调用进入和离开内核的执行时间。

将下载的软件包上传至测试服务器并解压

tar -zxvf UnixBench5.1.3.tgz

进入解压后的文件夹，并进行编译，

cd UnixBench

make all

编译后得到如下Run可执行文件

3  修改Run参数

由于工具默认只支持测试最大16线程测试，需要将Run第109行的maxCopies参数更改成系统的逻辑核数以满足超过16线程的多线程测试；比如2P 6426配置次参数需要更改为128；

测试项目分析

测试过程中每个项目后面会有1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 数字，意思是进行了10组测试，测试过程中部分内容及解释如下：

1. Dhrystone 2 using register variables 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
   
   此项产生于 1984，测试 string handling，因为没有浮点操作，所以深受软件和硬件设计（hardware and software
   design）、编译和链接（compiler and linker options）、代码优化（code
   optimazaton）、对内存的cache（cache memory）、等待状态（？wait states）整数数据类型（integer
   data types）的影响
2. Double-Precision Whetstone 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
   
   这一项测试浮点数操作的速度和效率。这一测试包括几个模块，每个模块都包括一组用于科学计算的操作。覆盖面很广的一系列c函数：sin，cos，sqrt，exp，log
   被用于整数和浮点数的数学运算、数组访问、条件分支（conditional branch）和程序调用。此测试同时测试了整数和浮点数算术运算。

3. ---

   System Call Overhead 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
   
   测试进入和离开操作系统内核的代价，即一次系统调用的代价。它利用一个反复地调用 getpid 函数的小程序达到此目的。

4. ---

   Pipe Throughput 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
   
   管道（pipe）是进程间交流的最简单方式，这里的 Pipe throughtput 指的是一秒钟内一个进程可以向一个管道写 512 字节数据然后再读回的次数。需要注意的是，pipe throughtput 在实际编程中没有对应的真实存在。

5. ---

   Pipe-based Context Switching 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
   
   这个测试两个进程（每秒钟）通过一个管道交换一个不断增长的整数的次数。这一点很向现实编程中的一些应用，这个测试程序首先创建一个子进程，再和这个子进程进行双向的管道传输。

6. ---

   Process Creation 1 2 3
   
   测试每秒钟一个进程可以创建子进程然后收回子进程的次数（子进程一定立即退出）。process creation
   的关注点是新进程进程控制块（process control
   block）的创建和内存分配，即一针见血地关注内存带宽。一般说来，这个测试被用于对操作系统进程创建这一系统调用的不同实现的比较。

7. ---

   Execl Throughput 1 2 3
   
   此测试考察每秒钟可以执行的 execl 系统调用的次数。 execl 系统调用是 exec 函数族的一员。它和其他一些与之相似的命令一样是 execve（） 函数的前端。

8. ---

   File copy
   
   测试从一个文件向另外一个文件传输数据的速率。每次测试使用不同大小的缓冲区。这一针对文件 read、write、copy 操作的测试统计规定时间（默认是 10s）内的文件 read、write、copy 操作次数。

　　9.　Shell Scripts
         
测试一秒钟内一个进程可以并发地开始一个 shell 脚本的 n 个拷贝的次数，n 一般取值 1，2，4，8.（我的系统上取 1， 8， 16）。这个脚本对一个数据文件进行一系列的变形操作（?transformation）。

对于多cpu系统的性能测试策略，需要统计单任务,多任务及其并行的性能增强。

以8个cpu的PC为例，需要测试两次，8个CPU就是要并行执行8个copies，

【Run -c 1 -c 8】表示执行两次，第一次单个copies,第二次8个copies的测试任务。

结果分析