在 SkyEye 中有趣的 BogoMIPS

AnthonyLee

改进 44b0 的实现后，发觉一件有趣的事情。

本来 BogoMIPS 用于计算一秒钟内 CPU 运行了多少次循环。
按道理是越高值越好。

而在 SkyEye 中虚拟的硬件系统确非如此，
对比以下输出结果（在 SkyEye 中运行），
响应快的却是 BogoMIPS 较低的那一个。

探究原因：虚拟的 timer 发生中断的实际间隔与要求间隔差距越大，BogoMIPS越高。

######### uClinux-2.6.19-uc1 在 SkyEye 中输出 ##########
/> cat /proc/cpuinfo
Processor       : Samsung-S3C44B0x rev 0 (v4l)
BogoMIPS        : 1.44
Features        : swp 26bit
CPU implementer : 0x44
CPU architecture: 4T
CPU variant     : 0x30
CPU part        : 0x770
CPU revision    : 0

Hardware        : S3C44B0X Development Board
Revision        : 0000
Serial          : 0000000000000000


######### Armlinux-2.6.14 在 SkyEye 中输出 ##########
/ $ cat /proc/cpuinfo
Processor       : ARM920Tid(wb) rev 0 (v4l)
BogoMIPS        : 12.80
Features        : swp half thumb
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: undefined/unknown
CPU variant     : 0x0
CPU part        : 0x920
CPU revision    : 0
Cache type      : write-back
Cache clean     : cp15 c7 ops
Cache lockdown  : format A
Cache format    : Harvard
I size          : 16384
I assoc         : 64
I line length   : 32
I sets          : 8
D size          : 16384
D assoc         : 64
D line length   : 32
D sets          : 8

Hardware        : SMDK2410
Revision        : 0000
Serial          : 0000000000000000

AnthonyLee

模拟的时间中断间隔产生密度与一般指令执行速度近似正态（考虑执行代码处理时间中断）。
尝试过后，大约速度如下（不更改 armio 的 TC_DIVIDER 前提下）：

没有 DBCT 的 arm7tdmi 的实际速度约为 2MHz。
有 DBCT 的 arm7tdmi 的实际速度约为 5～6MHz。

当然这是运行在 1.2GHz 的 Windows XP 主机得出的粗略数据。
可见现在的 SkyEye 仍有相当大的空间作改进，
不过因为个人原因我暂时退出开发，期望有志人士与现有团队继续努力...
加油...

以下是没有DBCT的测试速度简单补丁。
这是我的输出结果：

1. 调用时间中断，每1毫秒一次
1) 没有DBCT
*************************************************
time in microseconds: 1250000
NumInstrs: 2457669
speed: 1.97 MHz
*************************************************

2) 有DBCT
*************************************************
time in microseconds: 6562500
NumInstrs: 19608837
speed: 2.99 MHz
*************************************************

2. 空循环
1) 没有 DBCT
*************************************************
time in microseconds: 4984375
NumInstrs: 12545425
speed: 2.52 MHz
*************************************************

2) 有 DBCT
*************************************************
time in microseconds: 4250000
NumInstrs: 95637808
speed: 22.50 MHz
*************************************************

[code:1]
Index: arch/arm/common/armio.c
===================================================================
--- arch/arm/common/armio.c
+++ arch/arm/common/armio.c
@@ -71,6 +71,7 @@
        state->instr_count++;
#endif        //DBCT_TEST_SPEED
//AJ2D--------------------------------------------------------------------------
+        if (!skyeye_config.no_dbct) state->NumInstrs++;
        prescale--;
        if (prescale < 0) {
                prescale = DIVISOR;
Index: utils/main/skyeye.c
===================================================================
--- utils/main/skyeye.c
+++ utils/main/skyeye.c
@@ -482,6 +482,38 @@
        exit( ret);
}

+#define TEST_ARM_SPEED
+#ifdef TEST_ARM_SPEED
+#include "portable/gettimeofday.h"
+static struct timeval speed_tv;
+static void init_test_speed()
+{
+        gettimeofday(&speed_tv, NULL);
+}
+
+static void test_speed()
+{
+        struct timeval tv;
+        uint64_t msec;
+        ARMul_State *state;
+
+        gettimeofday(&tv, NULL);
+
+        if (skyeye_config.mach == NULL || skyeye_config.arch == NULL ||
+            skyeye_config.arch->arch_name == NULL || strcmp(skyeye_config.arch->arch_name, "arm") != 0 ||
+            (state = (ARMul_State*)skyeye_config.mach->state) == NULL) return;
+
+        msec = (uint64_t)tv.tv_usec + (uint64_t)tv.tv_sec * 1000000ULL;
+        msec -= (uint64_t)speed_tv.tv_usec + (uint64_t)speed_tv.tv_sec * 1000000ULL;
+        printf("\n*************************************************\n");
+        printf("time in microseconds: %llu\n", msec);
+        printf("NumInstrs: %llu\n", state->NumInstrs);
+        printf("speed: %.2f MHz\n", (float)state->NumInstrs / (float)msec);
+        printf("*************************************************\n");
+}
+#endif
+
+
#ifdef __MINGW32__
static BOOL init_win32_socket()
{
@@ -670,6 +702,11 @@

        fflush(stdout);
      
+#ifdef TEST_ARM_SPEED
+        init_test_speed();
+        signal(SIGINT, test_speed);
+#endif
+
        if (debugmode == 0)
                sim_resume (0);
        else{       
[/code:1]