【前言】

上篇主要针对 HC32F460 该颗芯片的开发流程和一些试用过的通用外设做了简单记录，此篇按照计划，会评测该M4内核芯片的benchmark跑分情况 。由于之前已经在GD32上面移植过了常用的coremark跑分，也清楚了该跑分小程序主要受哪些因素影响，所以这里换一个比较古老的方法去跑分，那就是 Dhrystone。

Dhrystone 是 1984 年由 Reinhold P. Weicker 提出的通用处理器 (CPU) 性能测试标准，最早用 ADA 实现，随后 Rick Richardson 把它翻译为 C 语言，并很快成为了业界标准。不过 Dhdrystone 只测试整型运算，并不包含浮点运算，因此无法用它来判断 FPU 的性能。最新的源码可以在这里：https://www.netlib.org/benchmark/dhry-c 找到，虽说是最新，其实也有几十年历史了。

HC32F460 据介绍说是 ARMv7架构32bit  M4 cpu，集成FPU,MPU，支持SIMD指令的DSP,及CoreSight标准调试单元。最高工作主频168Mhz，FLASH加速单元是先0-wait程序执行。达到210DMIPS或者485Coremarks的运算性能。这个DMIPS的含义表示： Dhrystone标准的测试方法很简单，就是单位时间内跑了多少次Dhrystone程序，其指标单位为DMIPS/MHz。MIPS是Million Instructions Per Second的缩写，每秒处理的百万级的机器语言指令数。DMIPS中的D是Dhrystone的缩写，它表示了在Dhrystone标准的测试方法下的MIPS。

参考资料
Dhrystone 软件包:

https://github.com/wuhanstudio/dhrystone

Dhrystone 测试结果汇总:

http://performance.netlib.org/performance/html/dhrystone.data.col0.html

Dhrystone 历史源码:

https://github.com/Keith-S-Thompson/dhrystone
【Dhrystone移植 】

Dhrystone是测量处理器运算能力的最常见基准程序之一，常用于处理器的整型运算性能的测量。程序是用C语言编写的，因此C编译器的编译效率对测试结果也有很大影响。

Dhrystone的计量单位为每秒计算多少次Dhrystone，后来把在VAX-11/780机器上的测试结果1757 Dhrystones/s定义为1 Dhrystone MIPS(百万条指令每秒)。

但其也有许多不足，Dhrystone不仅不适合于作为嵌入式系统的测试向量，甚至在其大多数场合下都不适合进行应用。Dhrystone还有许多漏洞，例如：易被非法利用、人为痕迹明显、代码长度太短、缺乏验证及标准的运行规则等。

核心程序包下载后，在\\classic_benchmarks\\source_code\\dhrystone2\\下可找到源代码。详细文件目录如下：

• 
  
  
  
  • \\classic_benchmarks\\source_code\\dhrystone2
    
• 
  
  
  
  • \\dhry.h --关于兼容性的原型定义
    
• 
  
  
  
  • \\dhry_1.c --主程序入口
    
• 
  
  
  
  • \\dhry_2.c --算法子程序
    

移植到ARM Cortex-M平台下裸系统运行，一般只需要简单修改dhry.h和dhry_1.c文件即可，Dhrystone本身并没有太多移植工作，其源码本是用作在PC上运行的，而在嵌入式系统里运行仅需要把一些文件I/O的相关代码删除即可，此外就是计时函数和打印函数的重实现。Dhrystone源码几乎没有提供配置选项，唯一一个能算得上的配置就是关于REG的宏定义，即你所选用的IDE和嵌入式平台是否支持regiser关键字。在dhry_1.c中的main入口函数如下：

• void main (int argc, char *argv[])
  
• {
  
•           One_Fifty   Int_1_Loc;
  
•     REG   One_Fifty   Int_2_Loc;
  
•           One_Fifty   Int_3_Loc;
  
•     REG   char        Ch_Index;
  
•           Enumeration Enum_Loc;
  
•           Str_30      Str_1_Loc;
  
•           Str_30      Str_2_Loc;
  
•     REG   int         Run_Index;
  
•     REG   int         Number_Of_Runs;
  
•           int         endit, count = 10;
  
•     // ...
  
•     // 定义和初始化关键buffer
  
•     Next_Ptr_Glob = (Rec_Pointer) malloc (sizeof (Rec_Type));
  
•     Ptr_Glob = (Rec_Pointer) malloc (sizeof (Rec_Type));
  
•     Ptr_Glob->Ptr_Comp                    = Next_Ptr_Glob;
  
•     // ...
  
•     // 设置循环跑Dhrystone核心算法程序次数
  
•     Number_Of_Runs = 5000;
  
•     do
  
•     {
  
•         Number_Of_Runs = Number_Of_Runs * 2;
  
•         count = count - 1;
  
•         // 开始循环跑Dhrystone核心算法程序且记录累计消耗时间
  
•         start_time();
  
•         for (Run_Index = 1; Run_Index <= Number_Of_Runs; ++Run_Index)
  
•         {
  
•             Proc_5();
  
•             Proc_4();
  
•             // ...
  
•         }
  
•         end_time();
  
•         User_Time = secs;
  
•         printf (\"%12.0f runs %6.2f seconds \\n\",(double) Number_Of_Runs, User_Time);
  
•         if (User_Time > 2)
  
•         {
  
•             count = 0;
  
•         }
  
•         else
  
•         {
  
•             if (User_Time < 0.05)
  
•             {
  
•                 Number_Of_Runs = Number_Of_Runs * 5;
  
•             }
  
•         }
  
•     }
  
•     while (count >0);
  
•     // ...
  
•     // 最终信息的打印
  
•     if (User_Time < Too_Small_Time)
  
•     {
  
•         printf (\"Measured time too small to obtain meaningful results\\n\");
  
•         printf (\"Please increase number of runs\\n\");
  
•         printf (\"\\n\");
  
•     }
  
•     else
  
•     {
  
•         Microseconds = User_Time * Mic_secs_Per_Second / (double) Number_Of_Runs;
  
•         Dhrystones_Per_Second = (double) Number_Of_Runs / User_Time;
  
•         Vax_Mips = Dhrystones_Per_Second / 1757.0;
  
•         printf (\"Microseconds for one run through Dhrystone: \");
  
•         printf (\"%12.2lf \\n\", Microseconds);
  
•         printf (\"Dhrystones per Second:                      \");
  
•         printf (\"%10.0lf \\n\", Dhrystones_Per_Second);
  
•         printf (\"VAX  MIPS rating =                          \");
  
•         printf (\"%12.2lf \\n\",Vax_Mips);
  
•         printf (\"\\n\");
  
•     }
  
•     // ...
  
• }
  

以上的计时器可以是由 SysTick来驱动，也可以是做成同步触发的两个timer来共同完成时间计数功能 。printf打印函数就是把串口3的重定向做好即可，所有移植完成后即可打印出实际的DMIPS数据，这里卖个关子，将实测的打印数据先不贴出来，因为我想将其显示在 0.91寸的OLED屏幕上，由于出厂时候我的屏幕就不显示，所以一直怀疑是屏幕坏了，得实际测试评估。

【OLED驱动及显示】

主要的宏定义如下：

主要的接口函数如下：

一些重要的实现函数如下：

在取模时用到软件工具 PCtoLCD，最终显示之前跑分数据如下：

【后记】

作为一项基准程序Dhrystone具有以下缺陷：

• 它的代码与具有代表性的实际程序代码并不相同。
  
• 它易受编译器影响。举例来说，在Dhrystone中有大量的字符串复制语句，用来测量字符串复制的性能。然而Dhrystone中字符串的长度不变，并且均开始于自然对齐的边界，这两点便与真实的程序不同。因此一个优化性能好的编译器能够在去掉循环的情形下通过一连串字的移动替代对字符串的复制，这将会块很多，可能会高达30%。
  
• Dhrystone代码量过小，在现代CPU中，它能够被放进指令缓存中，所以它并不能严格的测量取指性能。
  

此次测试还未解决的问题是： 硬件I2C 模式驱动OLED未正常点亮，还未找到代码哪里问题，一起打包在附件中，还请大家分析指点。