怎样对Linux体系进行基准测试5工具UnixBench
UnixBenchhttps://img2024.cnblogs.com/blog/3174021/202407/3174021-20240712191127386-1699464220.png
UnixBench是一款跨平台基准测试工具，用于评估各种类Unix体系（包括Linux、BSD和macOS）的体系性能。它提供了一套全面的测试套件，可评估体系性能的不同方面，包括：
[*]体系调用： 此测试衡量进行体系调用的开销，体系调用是应用程序与操作体系内核交互的主要方式。
[*]文件体系： 此测试评估文件体系操作的性能，比方读取、写入和创建文件。
[*]历程： 此测试评估历程创建、上下文切换和历程间通讯 (IPC) 的服从。
[*]管道： 此测试衡量使用管道（一种简单的 IPC 形式）在历程之间传输数据的性能。
[*]数学： 此测试评估根本数学运算的性能，比方加、减、乘、除。
[*]字符串： 此测试评估字符串操作操作的性能，比方复制、搜索和比较字符串。
[*]2D 图形： 此测试衡量根本 2D 图形操作的性能，比方绘制线条、填充多边形和图像操作。
[*]3D 图形： 此测试评估 3D 图形操作的性能，比方三角形渲染、纹理映射和照明计算。
[*]C 库： 此测试评估 C 标准库中常用函数的性能。
[*]网络： 此测试衡量网络操作的性能，比方发送和接收数据以及创建连接。
UnixBench为每个测试生成分数和总体体系分数，可用于比较不同体系的性能。分数越高，性能越好。但是，需要注意的是，基准测试结果会受到各种因素的影响，比方硬件配置、操作体系版本和特定工作负载。
UnixBench对于体系管理员和性能爱好者来说是个宝贵的工具，用于评估类Unix体系的团体性能并辨认潜伏的瓶颈。它还可以用于跟踪随着时间的推移的性能改进或比较不同硬件配置的性能。
以下是一些有关UnixBench的其他注意事项：
[*]开源： UnixBench是一款开源工具(GPLv2)，可供任何人免费使用和修改。这促进了透明度，并允许社区贡献来改进工具。
[*]跨平台： UnixBench可在各种类Unix体系上运行，使其成为跨平台比较性能的通用工具。
[*]定制： UnixBench允许自界说测试套件以专注于特定感兴趣的领域，比方CPU密集型或I/O约束型使命。
[*]表明： 基准测试结果应与其他因素（比方特定工作负载和硬件配置）结合起来表明，以全面了解体系性能。
假如您的体系有多个CPU，默认情况下会将所选测试运行两次，一次运行每个测试程序的一个副本，另一次运行N个副本，其中N是CPU的数量。如许做的目的是让您能评估
[*]运行单个使命时的体系性能
[*]运行多个使命时的体系性能
[*]体系实施并行处理的收益
UnixBench的具体测试项：
[*]Dhrystone 2 using register variables
用于评估处理器的整数性能。它通过运行一系列模拟实际应用程序中常见操作的程序来衡量处理器执行整数运算的速率。
在Dhrystone 2基准测试中，使用寄存器变量可以潜伏提高代码性能，方法是减少访问数据所需的时间。寄存器变量存储在CPU的寄存器中，而寄存器的访问速率比内存位置快得多。通过将经常使用的变量声明为寄存器变量，编译器可以优化代码以将这些变量生存在寄存器中，从而减少对内存的访问需求并提高团体性能。
使用寄存器变量的有效性取决于多个因素，包括特定的编译器、CPU架构以及代码自己的特性。太过激进地使用寄存器声明甚至会导致性能下降，假如寄存器没有得到有效管理。
该基准用于测量和比较计算机的性能。由于没有浮点运算，因此测试重点是字符串处理。硬件和软件设计、编译器和链接器选项、代码优化、高速缓冲存储器、等待状态和整数数据范例对其影响很大。
[*]Double-Precision Whetstone
测量浮点运算的速率和服从。该测试包含多个模块，旨在体现科学应用中通常执行的各种操作。使用了各种C函数，包括 sin、cos、sqrt、exp和log，以及整数和浮点数学运算、数组访问、条件分支和过程调用。该测试同时测量整数和浮点运算。
[*]Execl Throughput（执行吞吐量）：
该测试测量每秒可执行的 Execl 调用次数。Execl 是 exec 系列函数的一部分，可将当前历程映像更换为新历程映像。它和许多其他雷同下令都是 execve() 函数的前端。
[*]文件复制：
它使用不同的缓冲区大小来测量数据从一个文件传输到另一个文件的速率。文件读取、写入和复制测试捕捉在指定时间（默认为 10 秒）内可写入、读取和复制的字符数。
[*]管道吞吐量：
管道是历程间最简单的通讯形式。管道吞吐量是指历程向管道写入512字节并读回的次数（每秒）。管道吞吐量测试在实际编程中并不存在。
[*]基于管道的上下文切换：
该测试测量两个历程通过管道交换递增整数的次数。基于管道的上下文切换测试更像现实世界中的应用。测试程序会生成一个子历程，与之进行双向管道对话。
[*]历程创建：
该测试测量历程分叉并产生一个立刻退出的子历程的次数。历程创建指的是为新历程实际创建历程控制块和内存分配，因此这直接关系到内存带宽。通常，该基准用于比较操作体系历程创建调用的各种实现。
[*]shell 脚本
shell脚本测试测量的是历程每分钟可启动和获取一组1、2、4和8个并发 shell 脚本副本的次数，其中shell脚本将对数据文件进行一系列转换。
[*]System Call Overhead（体系调用开销）：
估算进入和离开操作体系内核的成本，即执行体系调用的开销。它包括一个重复调用 getpid（返回调用历程的历程ID）体系调用的简单程序。执行此类调用的时间可用于估算进入和退出内核的成本。
[*]图形测试：
提供二维和三维图形测试；目前，三维测试套件非常有限，只有"ubgears"程序。这些测试旨在为体系的2D和3D图形性能提供一个非常大略的概念。当然，请记住，报告的性能不但取决于硬件，还取决于体系是否有相应的驱动程序。
您可以从这里下载最新版本：https://github.com/kdlucas/byte-unixbench
安装和运行测试：
$ git clone https://github.com/kdlucas/byte-unixbench
$ cd byte-unixbench/UnixBench
$ make
$ sudo ./Run
$ sudo ./Run
password for xurongzhong:
make all
make: Entering directory `/home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench'
make distr
make: Entering directory `/home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench'
Checking distribution of files
./pgmsexists
./srcexists
./testdirexists
./tmpexists
./resultsexists
make: Leaving directory `/home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench'
make programs
make: Entering directory `/home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench'
make: Nothing to be done for `programs'.
make: Leaving directory `/home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench'
make: Leaving directory `/home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench'
sh: 3dinfo: command not found
# ## ### # ##### ####### # #### # #
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# ### ## ## # ## ## ## # #
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#### # ### # ##### ####### # #### # #
Version 5.1.3 Based on the Byte Magazine Unix Benchmark
Multi-CPU version Version 5 revisions by Ian Smith,
Sunnyvale, CA, USA
January 13, 2011 johantheghost at yahoo period com
------------------------------------------------------------------------------
Use directories for:
* File I/O tests (named fs***) = /home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench/tmp
* Results = /home/xurongzhong/byte-unixbench/UnixBench/results
------------------------------------------------------------------------------
1 x Dhrystone 2 using register variables1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 x Double-Precision Whetstone1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 x Execl Throughput1 2 3
1 x File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks1 2 3
1 x File Copy 256 bufsize 500 maxblocks1 2 3
1 x File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks1 2 3
1 x Pipe Throughput1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 x Pipe-based Context Switching1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 x Process Creation1 2 3
1 x System Call Overhead1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 x Shell Scripts (1 concurrent)1 2 3
1 x Shell Scripts (8 concurrent)1 2 3
56 x Dhrystone 2 using register variables1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
56 x Double-Precision Whetstone1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
56 x Execl Throughput1 2 3
56 x File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks1 2 3
56 x File Copy 256 bufsize 500 maxblocks1 2 3
56 x File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks1 2 3
56 x Pipe Throughput1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
56 x Pipe-based Context Switching1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
56 x Process Creation1 2 3
56 x System Call Overhead1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
56 x Shell Scripts (1 concurrent)1 2 3
56 x Shell Scripts (8 concurrent)1 2 3
========================================================================
BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)
System: localhost.localdomain: GNU/Linux
OS: GNU/Linux -- 3.10.0-1160.119.1.el7.x86_64 -- #1 SMP Tue Jun 4 14:43:51 UTC 2024
Machine: x86_64 (x86_64)
Language: en_US.utf8 (charmap="UTF-8", collate="UTF-8")
CPU 0: Intel(R) Xeon(R) Gold 6348 CPU @ 2.60GHz (5200.0 bogomips)
Hyper-Threading, x86-64, MMX, Physical Address Ext, SYSENTER/SYSEXIT, SYSCALL/SYSRET, Intel virtualization
...
CPU 55: Intel(R) Xeon(R) Gold 6348 CPU @ 2.60GHz (5234.1 bogomips)
Hyper-Threading, x86-64, MMX, Physical Address Ext, SYSENTER/SYSEXIT, SYSCALL/SYSRET, Intel virtualization
17:47:27 up 2 days, 21:44, 10 users,load average: 1.86, 2.10, 1.68; runlevel 2024-07-09
------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Fri Jul 12 2024 17:47:27 - 18:16:27
56 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests
Dhrystone 2 using register variables 37086745.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 4004.8 MWIPS (9.5 s, 7 samples)
Execl Throughput 1246.1 lps (29.6 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 598492.2 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 163845.8 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 2035859.6 KBps(30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 1396781.3 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 55716.4 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 1856.3 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 2251.3 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 2065.8 lpm (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead 1422058.9 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 37086745.6 3178.0
Double-Precision Whetstone 55.0 4004.8 728.1
Execl Throughput 43.0 1246.1 289.8
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 598492.2 1511.3
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 163845.8 990.0
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 2035859.6 3510.1
Pipe Throughput 12440.0 1396781.3 1122.8
Pipe-based Context Switching 4000.0 55716.4 139.3
Process Creation 126.0 1856.3 147.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 2251.3 531.0
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 2065.8 3442.9
System Call Overhead 15000.0 1422058.9 948.0
========
System Benchmarks Index Score 849.2
------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Fri Jul 12 2024 18:16:27 - 18:44:39
56 CPUs in system; running 56 parallel copies of tests
Dhrystone 2 using register variables 2097477411.1 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 226690.9 MWIPS (9.9 s, 7 samples)
Execl Throughput 33437.2 lps (29.5 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 1533720.9 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 382616.6 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 6047258.8 KBps(30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 77978504.1 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 2748800.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 170992.2 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 204598.7 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 24199.0 lpm (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead 79596405.6 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 2097477411.1 179732.4
Double-Precision Whetstone 55.0 226690.941216.5
Execl Throughput 43.0 33437.2 7776.1
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 1533720.9 3873.0
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 382616.6 2311.9
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 6047258.810426.3
Pipe Throughput 12440.0 77978504.162683.7
Pipe-based Context Switching 4000.0 2748800.6 6872.0
Process Creation 126.0 170992.213570.8
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 204598.748254.4
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 24199.040331.7
System Call Overhead 15000.0 79596405.653064.3
========
System Benchmarks Index Score 19616.4以上操作体系：CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)，服务器：Supermicro Super Server SMC X12
[*]广电五舟发布鲲鹏服务器S627K2测试
https://img2024.cnblogs.com/blog/3174021/202407/3174021-20240712203412051-1937643261.png
操作体系：openEuler release 22.03 (LTS-SP4)
BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)
System: localhost.localdomain: GNU/Linux
OS: GNU/Linux -- 5.10.0-216.0.0.115.oe2203sp4.aarch64 -- #1 SMP Thu Jun 27 15:22:10 CST 2024
Machine: aarch64 (aarch64)
Language: en_US.utf8 (charmap="UTF-8", collate="UTF-8")
CPU 0:(200.0 bogomips)
...
CPU 127:(200.0 bogomips)
19:03:20 up 3 days,2:19,5 users,load average: 1.02, 1.12, 1.07; runlevel 2024-07-10
------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Fri Jul 12 2024 19:03:20 - 19:31:28
128 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests
Dhrystone 2 using register variables 42056424.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 4475.6 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput 3271.3 lps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 743479.4 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 222004.0 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 2161717.7 KBps(30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 984465.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 164087.2 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 6467.8 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 6613.3 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 4519.1 lpm (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead 778479.8 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 42056424.6 3603.8
Double-Precision Whetstone 55.0 4475.6 813.8
Execl Throughput 43.0 3271.3 760.8
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 743479.4 1877.5
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 222004.0 1341.4
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 2161717.7 3727.1
Pipe Throughput 12440.0 984465.6 791.4
Pipe-based Context Switching 4000.0 164087.2 410.2
Process Creation 126.0 6467.8 513.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 6613.3 1559.7
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 4519.1 7531.9
System Call Overhead 15000.0 778479.8 519.0
========
System Benchmarks Index Score 1290.2
------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Fri Jul 12 2024 19:31:28 - 20:01:04
128 CPUs in system; running 128 parallel copies of tests
Dhrystone 2 using register variables 4264071560.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 453663.9 MWIPS (8.8 s, 7 samples)
Execl Throughput 28547.4 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 48631837.6 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 24668291.9 KBps(30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 100610677.0 KBps(30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 120629456.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 18063898.2 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 68547.0 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 133329.3 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 18785.4 lpm (60.2 s, 2 samples)
System Call Overhead 98134546.0 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 4264071560.6 365387.5
Double-Precision Whetstone 55.0 453663.982484.3
Execl Throughput 43.0 28547.4 6638.9
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 48631837.6 122807.7
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 24668291.9 149053.1
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0100610677.0 173466.7
Pipe Throughput 12440.0120629456.696969.0
Pipe-based Context Switching 4000.0 18063898.245159.7
Process Creation 126.0 68547.0 5440.2
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 133329.331445.6
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 18785.431309.1
System Call Overhead 15000.0 98134546.065423.0
========
System Benchmarks Index Score 56115.2基准值
UnixBench中的基准值是指每个子测试项的参考值，用来衡量该子测试项的性能水平。基准值通常是该子测试项在特定硬件平台上的预期性能。比方在 Dhrystone测试中基准值为 1750 MIPS。
UnixBench中的基准值最初是在1995年由UnixBench的作者Michael Bach设定的。他使用一台SPARCstation 20-61工作站作为参考平台，并测量了该平台上各个子测试项的性能。然后，他将这些性能值作为基准值。
UnixBench中的基准值并不是固定的，它们会随着硬件技术的进步而不断更新。比方UnixBench 5.1.2版本中，Dhrystone测试的基准值从1750 MIPS更新为2200MIPS。
以下是UnixBench 5.1.2版本中各个子测试项的基准值：
子测试项基准值Dhrystone2200 MIPSWhetstone56000 WIPSExecl Throughput33000 calls/secFile Copy 1024 bufsize10000000 bytes/secFile Copy 256 bufsize5000000 bytes/secFile Copy 4096 bufsize20000000 bytes/secPipe Throughput10000000 bytes/secPipe-based Context Switching5000000 switches/secProcess Creation5000 processes/secShell Scripts (1 concurrent)10000000 instructions/secShell Scripts (8 concurrent)80000000 instructions/secSystem Call Overhead10000000 calls/sec参考资料
[*]软件测试精品书籍文档下载持续更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 请点赞，谢谢！
[*]本文涉及的python测试开发库 谢谢点赞！ https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
[*]python精品书籍下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md
[*]Linux精品书籍下载 https://www.cnblogs.com/testing-/p/17438558.html
System Benchmarks Index Score的计算
UnixBench的System Benchmarks Index Score是通过对各个子测试项的单项性能分数进行加权均匀计算得出的。每个子测试项的单项性能分数又通过对原始测试结果进行指数运算得到。
具体来说，计算步骤如下：
[*]计算每个子测试项的原始测试结果: 每个子测试项都会输出一个原始测试结果，该结果通常表示为每秒执行的操作数或每秒传输的数据量。比方，在 File Copy 测试中，原始测试结果表示每秒复制的文件大小。
[*]计算每个子测试项的单项性能分数: 对于每个子测试项，根据其原始测试结果和基准值，使用指数运算计算其单项性能分数。指数运算公式：score = exp(product / 2)。其中：score 是单项性能分数；product 是原始测试结果和基准值的乘积；exp是自然指数函数。
基准值是每个子测试项的参考值，用来衡量该子测试项的性能水平。基准值通常是该子测试项在特定硬件平台上的预期性能。比方，在 Dhrystone 测试中，基准值为 1750 MIPS。
[*]计算 System Benchmarks Index Score: 将每个子测试项的单项性能分数乘以其对应的权重，然后求和，最后再进行指数运算，得 System Benchmarks Index Score。指数运算公式：Score = exp(average(score * weight))。其中：Score是 System Benchmarks Index Score；average 是加权均匀函数；score 是每个子测试项的单项性能分数；weight 是每个子测试项的权重。
权重是每个子测试项在 System Benchmarks Index Score 中所占的比例。权重值通常根据每个子测试项的重要性来分配。比方，在UnixBench中，Dhrystone 和 Whetstone 测试的权重较高，由于它们衡量的是 CPU 的整数和浮点性能，而这些性能在许多应用程序中都很重要。
以下是 UnixBench 中各个子测试项的权重：
子测试项权重Dhrystone0.17Whetstone0.17Execl Throughput0.10File Copy 1024 bufsize0.05File Copy 256 bufsize0.05File Copy 4096 bufsize0.05Pipe Throughput0.05Pipe-based Context Switching0.05Process Creation0.05Shell Scripts (1 concurrent)0.05Shell Scripts (8 concurrent)0.05System Call Overhead0.10System Benchmarks Index Score 只是一个综合性指标，并不能完全反映所有范例的应用程序性能。在评估计算机性能时，应综合考虑多种因素，包括 CPU 性能、内存带宽、存储性能和 I/O 性能等。
其他
假如不需要进行图形测试或者不在图形化界面下测试，则将Makefile文件中GRAPHIC_TESTS = defined注释掉，默认是关闭的。
默认测试完成后测试结果存放在results目录：
https://img2024.cnblogs.com/blog/3174021/202407/3174021-20240712200447295-908854950.png
UnixBench由于多年没有更新，已经廉颇老矣，建议综合参考Sysbench、GeekBench等工具。
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。
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