Benchmark procesora w c++

[amb00 1]

Siema

 

Chciałbym pokazać Wam mój program sprawdzający szybkość procesora i chciałbym abyście go ocenili. Od razu chcę zaznaczyć, że program sprawdza tylko jeden rdzeń procesora. Program wyznacza 90 numer ciągu Fibonacciego i powtarza tę operację 9999999 razy. Następnie pokazuje czas w sekundach jak szybko to trwało. Program napisałem po to aby można było porównać każdą platformę sprzętową bez względu architekturę procesora czy system operacyjny (o ile na danym sprzęcie uda się uruchomić kompilator od c++). Program jest banalnie prosty w obsłudze. Wystarczy go uruchomić i czekać na wynik.

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<time.h>
using namespace std;
int main()
{
clock_t x,y;
unsigned long long a = 0, b = 1;
cout<<"CPU benchmark is working..."<<endl;
x=clock();
for (int j=0;j<=9999999;j++)
{
    for(int i=0;i<90;i++)
    {
           b += a;
           a = b-a;
    }
    a = 0, b = 1;
}
y=clock();
cout<<"Time is: "<<(long double)(y-x)/CLOCKS_PER_SEC<<" seconds."<<endl;
cin.get();
return 0;
}

http://przeklej.org/file/ntGENY/CPU.benchmark.exe

[MitycznyJeż 482]

Testowałeś swój program na większej ilości kompilatorów?

 

GCC 5.1 na -O2 bądź -O3 wykonuje świetną robotę, a mianowicie... kompletnie wywala zagnieżdżone for'y (bo w końcu zmienne a i b nie są do niczego używane) i robi plik wykonywalny który zawsze wypisuje "CPU benchmark is working... Time is: 0 seconds."

 

Aby zapobiec agresywnym optymalizacjom operacji na tych zmiennych zadeklaruj je jako volatile.

 

Na Twoim miejscu użyłbym rzeczy z biblioteki <chrono> do pomiaru czasu, gdyż zapewnia ona dużo precyzyjniejsze narzędzia.

 

Nie używasz nigdzie cstdlib, ponadto w źródłach c++ powinno się preferować zapis <ctime> zamiast <time.h>.

[amb00 1]

Użyłem tylko jednego kompilatora, dzięki za uwagi

[BlackBishop 1]

nie ważne który GCC - optymalizacje zawsze wywalają martwy kod jak w przykładzie u góry

aby temu zapobiec wystarczy gdzieś pod koniec

 

cout << a << " " << b << endl;

 

druga sprawa - jak się włączy kompilacja dla SSE(2), AVX(2, 512) w przypadku -march=native to program dostanie takiego speeda, że zakłamie wyniki

 

program jest za prosty - tylko dodawanie i odejmowanie - a gdzie mnożenie, dzielenie itp?

[amb00 1]

Dopiero się uczę programowania, nie pomyślałem o tych rzeczach. Następnym razem spróbuje lepiej to zrobić

[amb00 1]

Zrobiłem ulepszoną wersję, która testuje oprócz procesora testuje pamięć ram i pamięć masową. Od razu mówię, że mam wątpliwości czy zrobiłem to tak jak należy. Testu CPU jeszcze nie zmieniałem.

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<time.h>
using namespace std;
double CPU()
{
   clock_t x,y;
   unsigned long long a = 0, b = 1;
   x=clock();
   for (int j=0;j<=9999999;j++)
   {
   for(int i=0;i<90;i++)
   {
   b += a;
   a = b-a;
   }
   }
   y=clock();
   return (double)(y-x)/CLOCKS_PER_SEC;
   }

double HDD()
   {
   clock_t x,y; string xx;
   x=clock();
   fstream file;
   file.open("AMBbenchmark_temp.file.txt");
   for (int i=0; i<=10000000; i++)
   {
   file<<"xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
   getline(file, xx);
   }
   file.close();
   y=clock();
   return (double)(y-x)/CLOCKS_PER_SEC;
   }
double RAM()
   {
   clock_t x,y;
   int *t;
   x=clock();
   for (int i=0; i<10000; i++)
   {
   t=new int [99999];
   for (int i=0; i<99999; i++)
   {
       t[i]=i;
       t[i]++;
   }
   delete [] t;
   }
   y=clock();
   return (double)(y-x)/CLOCKS_PER_SEC;
   }
int main()
   {
   cout<<"AMBbenchmark v1.0 beta."<<endl<<endl;
   cout<<"Time processor (one core) is: "<<CPU()<<" seconds."<<endl;
   cout<<"Time storage is: "<<HDD()<<" seconds."<<endl;
   cout<<"Time Random-access memory is: "<<RAM()<<" seconds."<<endl<<endl;
   cout<<"Test was done."<<endl<<"Press any key to close program."<<endl;
   cin.get();
   return 0;
   }

http://przeklej.org/file/ZM6e4b/AMBbenchmark.exe

[Bono[UG] 1930]

Jak na początek ujdzie ale warto przemyśleć co tak na prawdę się testuje.

CPU

Bardzo proste operacje, daj coś ciekawszego (jakaś numeryka iteracyjna), żeby procesor się pomęczył choć trochę.

 

HDD

Dlaczego zapisujesz po 23B? Skąd pewność, że testujesz sam dysk, a nie pamięć podręczną, czy bufor systemowy? W wyniku powinna też być podana ilość danych zapisanych i odczytanych.

 

RAM

Alokacja 400kB to zbyt wielki wysiłek nie jest. Problem cache też może się tutaj pojawić. Pobaw się memcpy, memset.

 

Dla hdd/ram proponuję zrobić tak:

-nowy plik/alokacja pamięci

-zapis, wypełnienie losowymi wartościami

-kopiowanie liniowe (potrzebny drugi obszar pamięci, plik)

-kopiowanie losowe (jw.)

Robisz te operacje dla różnej wielkości danych od pojedynczych bajtów (może się długo robić), po kB i MB. Przy alokacji warto zwrócić uwagę czy nie zachodzi fragmentacja.

Przy operacjach na plikach pomyśl jak ominąć buforowanie.

[BlackBishop 1]

jak wyżej

 

test HDD niestety z "bani" bo:

- operacje na plikach za pomocą strumieni to nieporozumienie - te funkcje są bardzo wolne - użyj zwykłego read i write

- bloki powinny być wielokrotnością 512B

- system operacyjny i tak cachuje i agreguje dane więc odczyt po zapisie idzie z RAMu, zapis tylko po przekroczeniu bufora albo limitu czasu oczekiwania - to można obejść za pomocą flush

- testy powinny być podobne do innych benchmarków dyskowych tj. testować prędkość vs wielkość bloku, prędkość vs położenie bloku (w przypadku HDD istotne), seek time czyli czas pozycjonowania

 

test RAM tak samo:

- całość się zmieści w cache przeciętnego procesora i stamtąd pójdą dane a nie RAM

- tak naprawdę program powinien odczytywać parametry procesora np. za pomocą CPUID tj. wielkość cache L1, L2 i L3 jeśli jest

- testować wielkie bloki pamięci RAM - zarówno odczyt liniowy jak i losowy

- ewentualnie ustawić pamięć jako nie keszowalną za pomocą niskopoziomowych funkcji systemowych