【树莓派5 测评】 + 03.CPU、DDR与蓝牙测试（zmj）

赵美京₁₉⁸⁸⁸

【树莓派5 测评】 + 03.CPU、DDR与蓝牙测试（zmj）

1.        CPU性能测试    .
1.1        查看CPU信息

树莓派5采用了四核 2.4 GHz Cortex-A76 Arm CPU，支持32-bit/64-bit两种模式指令集。运行时CPU的低功耗模式CPU工作频率1.5GHz，高性能模式CPU工作频率2.4GHz。

通过查看CPU信息的反馈结果可以确认上述信息。

1. //------查看CPU信息：lscpu
   
2. //---指令
   
3. lscpu
   
4. cat /proc/cpuinfo
   
5. //---结果
   
6. 指令集： Cortex-A76 Arm
   
7. 4核CPU：编号0~3
   
8. //------查看CPU频率：
   
9. //---指令
   
10. cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq
    
11. cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq
    
12. cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/cpuinfo_min_freq
    
13. //---结果
    
14. 工作频率：1.5GHz~2.4GHz
    
15. 当前频率：1.5GHz
    
16. //---借助vcgencmd查看CPU频率
    
17. vcgencmd measure_clock arm
    
18. //------示例Log信息
    
19. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ lscpu
    
20. Architecture:            aarch64
    
21.   CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
    
22.   Byte Order:            Little Endian
    
23. CPU(s):                  4
    
24.   On-line CPU(s) list:   0-3
    
25. Vendor ID:               ARM
    
26.   Model name:            Cortex-A76
    
27.     Model:               1
    
28.     Thread(s) per core:  1
    
29.     Core(s) per cluster: 4
    
30.     Socket(s):           -
    
31.     Cluster(s):          1
    
32.     Stepping:            r4p1
    
33.     CPU(s) scaling MHz:  62%
    
34.     CPU max MHz:         2400.0000
    
35.     CPU min MHz:         1500.0000
    
36.     BogoMIPS:            108.00
    
37.     Flags:               fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
38. Vulnerabilities:
    
39.   Gather data sampling:  Not affected
    
40.   Itlb multihit:         Not affected
    
41.   L1tf:                  Not affected
    
42.   Mds:                   Not affected
    
43.   Meltdown:              Not affected
    
44.   Mmio stale data:       Not affected
    
45.   Retbleed:              Not affected
    
46.   Spec rstack overflow:  Not affected
    
47.   Spec store bypass:     Mitigation; Speculative Store Bypass disabled via prctl
    
48.   Spectre v1:            Mitigation; __user pointer sanitization
    
49.   Spectre v2:            Mitigation; CSV2, BHB
    
50.   Srbds:                 Not affected
    
51.   Tsx async abort:       Not affected
    
52. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ cat /proc/cpuinfo
    
53. processor       : 0
    
54. BogoMIPS        : 108.00
    
55. Features        : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
56. CPU implementer : 0x41
    
57. CPU architecture: 8
    
58. CPU variant     : 0x4
    
59. CPU part        : 0xd0b
    
60. CPU revision    : 1
    
61. 
    
62. processor       : 1
    
63. BogoMIPS        : 108.00
    
64. Features        : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
65. CPU implementer : 0x41
    
66. CPU architecture: 8
    
67. CPU variant     : 0x4
    
68. CPU part        : 0xd0b
    
69. CPU revision    : 1
    
70. 
    
71. processor       : 2
    
72. BogoMIPS        : 108.00
    
73. Features        : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
74. CPU implementer : 0x41
    
75. CPU architecture: 8
    
76. CPU variant     : 0x4
    
77. CPU part        : 0xd0b
    
78. CPU revision    : 1
    
79. 
    
80. processor       : 3
    
81. BogoMIPS        : 108.00
    
82. Features        : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
    
83. CPU implementer : 0x41
    
84. CPU architecture: 8
    
85. CPU variant     : 0x4
    
86. CPU part        : 0xd0b
    
87. CPU revision    : 1
    
88. 
    
89. Revision        : c04170
    
90. Serial          : c4197593e8cb6150
    
91. Model           : Raspberry Pi 5 Model B Rev 1.0
    
92. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ sudo cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq
    
93. 1500000
    
94. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq
    
95. 2400000
    
96. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/cpuinfo_min_freq
    
97. 1500000
    
98. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ vcgencmd measure_clock arm
    
99. frequency(0)=1500016128
    
100. zhaomeijing@raspberrypi5:~$

复制代码

1.2        CoreMark性能测试
1.2.1        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。

1.2.2        CoreMark源码获取与编译

//------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. //---CoreMark说明
   
3. https://www.eembc.org/coremark/
   
4. //---直接下载（CoreMark开源代码仓）
   
5. https://github.com/eembc/coremark
   
6. //---Git下载
   
7. git clone https://github.com/eembc/coremark.git
   
8. //---编译（生成可执行程序coremark.exe）
   
9. make run
   
10. 或者
    
11. make

复制代码

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

复制代码

1.2.3        运行coremark.exe测试性能

运行coremark.exe测试性能，测试得分18078.823671。

1. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr $ git clone https://github.com/eembc/coremark.git
   
2. Cloning into 'coremark'...
   
3. remote: Enumerating objects: 379, done.
   
4. remote: Counting objects: 100% (163/163), done.
   
5. remote: Compressing objects: 100% (61/61), done.
   
6. remote: Total 379 (delta 121), reused 115 (delta 97), pack-reused 216
   
7. Receiving objects: 100% (379/379), 517.77 KiB | 1.06 MiB/s, done.
   
8. Resolving deltas: 100% (217/217), done.
   
9. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr $ ll
   
10. total 12
    
11. drwxr-xr-x  3 zhaomeijing zhaomeijing 4096 Mar 24 19:49 ./
    
12. drwxr-xr-x  3 zhaomeijing zhaomeijing 4096 Mar 24 19:49 ../
    
13. drwxr-xr-x 14 zhaomeijing zhaomeijing 4096 Mar 24 19:49 coremark/
    
14. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr $ cd coremark/
    
15. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr/coremark $ make
    
16. （省略编译过程，详细可以参考README.md）
    
17. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr/coremark $ ./coremark.exe
    
18. 2K performance run parameters for coremark.
    
19. CoreMark Size    : 666
    
20. Total ticks      : 16594
    
21. Total time (secs): 16.594000
    
22. Iterations/Sec   : 18078.823671
    
23. Iterations       : 300000
    
24. Compiler version : GCC12.2.0
    
25. Compiler flags   : -O2 -DPERFORMANCE_RUN=1  -lrt
    
26. Memory location  : Please put data memory location here
    
27.                         (e.g. code in flash, data on heap etc)
    
28. seedcrc          : 0xe9f5
    
29. [0]crclist       : 0xe714
    
30. [0]crcmatrix     : 0x1fd7
    
31. [0]crcstate      : 0x8e3a
    
32. [0]crcfinal      : 0xcc42
    
33. Correct operation validated. See README.md for run and reporting rules.
    
34. CoreMark 1.0 : 18078.823671 / GCC12.2.0 -O2 -DPERFORMANCE_RUN=1  -lrt / Heap
    
35. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr/coremark $

复制代码

1.3        CPU温度检测

此处示例两种获取CPU温度的方式：lm-sensors和lm-sensors是一款linux的硬件监控的软件，可以帮助我们来监控主板，CPU的工作电压，风扇转速、温度等数据。当然，树莓派5还可以通过vcgencmd指令查看温度等信息。

1. //------sensors
   
2. //---sensors安装
   
3. sudo apt install lm-sensors
   
4. //---snesors使用
   
5. sensors
   
6. //------vcgencmd
   
7. //---vcgencmd指令
   
8. vcgencmd commands
   
9. //---vcgencmd获取温度
   
10. vcgencmd measure_temp
    
11. //------示例Log信息
    
12. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ sudo apt install lm-sensors
    
13. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ sensors
    
14. rpi_volt-isa-0000
    
15. Adapter: ISA adapter
    
16. in0:              N/A
    
17. 
    
18. cpu_thermal-virtual-0
    
19. Adapter: Virtual device
    
20. temp1:        +37.5°C
    
21. 
    
22. rp1_adc-isa-0000
    
23. Adapter: ISA adapter
    
24. in1:         955.00 mV
    
25. in2:           2.52 V
    
26. in3:           1.40 V
    
27. in4:           1.42 V
    
28. temp1:        +42.1°C
    
29. 
    
30. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ vcgencmd commands
    
31. commands="commands, set_logging, bootloader_config, bootloader_version, cache_flush, codec_enable pmicrd, pmicwr, read_ring_osc, version, readmr, otp_dump, pmic_read_adc, power_monitor"
    
32. zhaomeijing@raspberrypi5:~$ vcgencmd measure_temp
    
33. temp=37.8'C
    
34. zhaomeijing@raspberrypi5:~$

复制代码

2.        DDR内存性能测试  

树莓派5开发板采用4GB LPDDR4-SDRAM。

2.1        DDR内存基本信息

通过“free -h”指令读取内存DDR的使用情况；通过/proc/meminfo 文件读取系统中的内存的参数信息。

1. //------测试工具
   
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
    
13. //------查看系统内存信息文件
    
14. cat /proc/meminfo
    
15. 
    
16. //------
    
17. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr$ free -h
    
18.                total        used        free      shared  buff/cache   available
    
19. Mem:           4.0Gi       874Mi       477Mi        82Mi       2.8Gi       3.1Gi
    
20. Swap:           99Mi          0B        99Mi
    
21. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr$ free -m
    
22.                total        used        free      shared  buff/cache   available
    
23. Mem:            4045         874         477          82        2840        3170
    
24. Swap:             99           0          99
    
25. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr$ cat /proc/meminfo
    
26. MemTotal:        4142304 kB
    
27. MemFree:          488816 kB
    
28. MemAvailable:    3246416 kB
    
29. Buffers:          293648 kB
    
30. Cached:          2447392 kB
    
31. SwapCached:            0 kB
    
32. Active:          1915696 kB
    
33. Inactive:        1390080 kB
    
34. Active(anon):     649056 kB
    
35. Inactive(anon):        0 kB
    
36. Active(file):    1266640 kB
    
37. Inactive(file):  1390080 kB
    
38. Unevictable:       41568 kB
    
39. Mlocked:              32 kB
    
40. SwapTotal:        102384 kB
    
41. SwapFree:         102384 kB
    
42. Zswap:                 0 kB
    
43. Zswapped:              0 kB
    
44. Dirty:                 0 kB
    
45. Writeback:             0 kB
    
46. AnonPages:        606528 kB
    
47. Mapped:           259216 kB
    
48. Shmem:             84320 kB
    
49. KReclaimable:     167568 kB
    
50. Slab:             213360 kB
    
51. SReclaimable:     167568 kB
    
52. SUnreclaim:        45792 kB
    
53. KernelStack:        6672 kB
    
54. PageTables:        18288 kB
    
55. SecPageTables:         0 kB
    
56. NFS_Unstable:          0 kB
    
57. Bounce:                0 kB
    
58. WritebackTmp:          0 kB
    
59. CommitLimit:     2173536 kB
    
60. Committed_AS:    3168656 kB
    
61. VmallocTotal:   68180246528 kB
    
62. VmallocUsed:       22672 kB
    
63. VmallocChunk:          0 kB
    
64. Percpu:             1280 kB
    
65. CmaTotal:         327680 kB
    
66. CmaFree:          195872 kB
    
67. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr$

复制代码

2.2        内存功能压力测试-memtester

内存功能压力测试-memtester需要安装：

1. //------安装内存功能压力测试工具memtester
   
2. sudo apt install memtester -y
   
3. 或者
   
4. sudo apt-get install memtester -y

复制代码

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。例如指定内存大小 512MB，测试次数为 10，则测试命令为“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. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr$ memtester 512M 1
   
9. memtester version 4.6.0 (64-bit)
   
10. Copyright (C) 2001-2020 Charles Cazabon.
    
11. Licensed under the GNU General Public License version 2 (only).
    
12. 
    
13. pagesize is 16384
    
14. pagesizemask is 0xffffffffffffc000
    
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.   8-bit Writes        : ok
    
35.   16-bit Writes       : ok
    
36. 
    
37. Done.
    
38. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/01_cpu_ddr$

复制代码

3.        蓝牙功能测试（蓝牙键盘）

树莓派5自带蓝牙5.0 /低功耗蓝牙(BLE)，手上有一块蓝牙键盘正好用来测试（Device 15:03:02:62:10:C4 BT 5.1 keyboard-1503）。

测试流程和详细日志参考下方：

1. //------蓝牙软件安装（准备工作，官方系统该镜像已经安装，此处仅作安装说明）
   
2. a.先升级软件安装包：
   
3. sudo apt-get update
   
4. b.下载蓝牙管理工具：
   
5. sudo apt-get install bluetooth bluez blueman
   
6. //------蓝牙连接使用（测试蓝牙键盘连接）
   
7. a.首先使待链接树莓派的蓝牙键盘处于被发现状态；
   
8. b.然后扫描蓝牙设备，记录设备蓝牙地址
   
9. sudo bluetoothctl scan on
   
10. 借助grep指令查找具体某个设备
    
11. sudo bluetoothctl scan on | grep "1503"
    
12. c.蓝牙配对设备（需要使用设备地址）
    
13. sudo bluetoothctl pair Device-Address
    
14. sudo bluetoothctl pair 15:03:02:62:10:C4
    
15. d.查看蓝牙
    
16. bluetoothctl
    
17. //------示例Log日志
    
18. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace $ sudo bluetoothctl scan on
    
19. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace $ sudo bluetoothctl list
    
20. Controller D8:3A:DD:BF:C2:C7 raspberrypi5 [default]
    
21. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace $ sudo bluetoothctl scan on | grep "1503"
    
22. [NEW] Device 15:03:02:62:10:C4 BT 5.1 keyboard-1503
    
23. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace $ sudo bluetoothctl pair 15:03:02:62:10:C4
    
24. Attempting to pair with 15:03:02:62:10:C4
    
25. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 Connected: yes
    
26. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 Bonded: yes
    
27. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 Modalias: usb:v0A5Cp8503d011B
    
28. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 UUIDs: 00001000-0000-1000-8000-00805f9b34fb
    
29. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 UUIDs: 00001124-0000-1000-8000-00805f9b34fb
    
30. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 UUIDs: 00001200-0000-1000-8000-00805f9b34fb
    
31. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 ServicesResolved: yes
    
32. [CHG] Device 15:03:02:62:10:C4 Paired: yes
    
33. Pairing successful
    
34. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace $ bluetoothctl
    
35. Agent registered
    
36. [bluetooth]#  show
    
37. Controller D8:3A:DD:BF:C2:C7 (public)
    
38.         Name: raspberrypi5
    
39.         Alias: raspberrypi5
    
40.         Class: 0x006c0000
    
41.         Powered: yes
    
42.         Discoverable: no
    
43.         DiscoverableTimeout: 0x000000b4
    
44.         Pairable: yes
    
45.         UUID: A/V Remote Control        (0000110e-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
46.         UUID: Handsfree Audio Gateway   (0000111f-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
47.         UUID: PnP Information           (00001200-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
48.         UUID: Audio Sink                (0000110b-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
49.         UUID: Audio Source              (0000110a-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
50.         UUID: A/V Remote Control Target (0000110c-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
51.         UUID: Generic Access Profile    (00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
52.         UUID: Generic Attribute Profile (00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
53.         UUID: Device Information        (0000180a-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
54.         UUID: Handsfree                 (0000111e-0000-1000-8000-00805f9b34fb)
    
55.         Modalias: usb:v1D6Bp0246d0542
    
56.         Discovering: no
    
57.         Roles: central
    
58.         Roles: peripheral
    
59. Advertising Features:
    
60.         ActiveInstances: 0x00 (0)
    
61.         SupportedInstances: 0x05 (5)
    
62.         SupportedIncludes: tx-power
    
63.         SupportedIncludes: appearance
    
64.         SupportedIncludes: local-name
    
65. [bluetooth]# devices
    
66. Device 15:03:02:62:10:C4 BT 5.1 keyboard-1503
    
67. [bluetooth]# exit
    
68. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace $

复制代码

//------end