计算机组成与体系结构实习Lab1——处理器性能评测报告

博主： Rainshaw
发布时间：2020 年 04 月 07 日
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分类：计算机组织与体系结构实习

处理器性能评测报告

我们针对系统评测的不同角度会采用不同的评测程序。在目前已有的评测程序中，为下列评测目标找到某些合适的评测程序（列出即可）

测评目标	测评程序	测评目标	测评程序
CPU整点性能	`SPECint2017`	CPU浮点性能	`SPECfp2017`
计算机事务处理能力	`TPC-C`	嵌入式系统计算能力	`CoreMark`
2D处理能力	`3DMark`	3D处理能力	`3DMark`
并行计算性能	`LINPACK`	系统响应速度	`Loadrunner`
编译优化能力	`SPECint2017`	操作系统性能	`Sysbench`
多媒体处理能力	`PassMark SoundCheck™`	IO处理能力	`Iozone`
浏览器性能	`wrk`	网络传输速率	`Netperf`
Java运行环境性能	`Specjbb2005`	邮件服务性能	`servermark`
文件服务器性能	`servermark`	Web服务器性能	`servermark`
服务器功耗和性能	`SPECpower`

阅读文献（`Reinhold P.Weicker, An Overview of Common Benchmarks, IEEE Computer, December 1990.`）并回答下面的问题

简述用于性能评测的MIPS指标之含义，以及它是如何被计算的
- MIPS 有多种含义，使用时必须特别指出
  - Native MIPS, 即每秒执行的百万指令数。由于 RISC 指令系统的精简设计， RISC 在相同情况下是 CISC 的 MIPS 的数倍。
  - Peak MIPS, 指处理器的MIPS峰值，在数值上等于处理器频率。
  - EDN MIPS, Dhrystone MIPS指运行特定程序得到的 Native MIPS 或者 VAX MIPS
  - VAX MIPS, 指定 VAX 11/780 为 1MIPS，规定程序功能、语言、编译器，将待测机器的运行时间与 VAX 11/780 作比，比值就是待测机器的 MIPS 。
使用linux下的剖视工具（例如gprof）对dhrystone和whetstone进行剖视，参考论文Table 1形式给出数据，你的结果和该论文是否一致，为什么?
使用 -pg -static 进行编译.
procedure profile for dhrystone(cc_dry2)

从图片中可以看出,我的结果与论文基本相同.猜测原因是整型运算和库函数运行速度目前基本只与处理器频率相关,因此其占比没有很大变化.
procedure profile for whetstone3

从图片中可以看出, 我的结果与论文中不同, 我认为是计算机能力造成的.我的计算机和论文作者的计算机的浮点运算能力之间存在较大差异,导致了结果的不同.
文中讨论了处理器之外可能对性能造成影响的因素，请分别使用两种不同的语言（例如C和Java）使用同一算法实现快速排序、矩阵乘法、求Ackermann函数，验证文中的观点。（请保留你的程序，我们在后面可能还会用到它）
1. 我的程序采用了 C 和 Python. 论文中认为除CPU外,编程语言、编译器、动态库、高速缓存以及内存大小都会影响到程序到性能
  - 编程语言: 在 C 和 Python 两种语言中, 众所周知 C 语言一般比 Python 语言要快.
  - 编译器: 不同到编译选项也会直接影响程序性能,优化选项 -O0 到 -O3 性能一般会增加, -register 选项会要求运算只使用寄存器, -ffast-math 会针对浮点运算进行某些优化.
  - 动态库: 通过剖视可以看出, 程序执行过程中总有一部分时间需要调用和执行库函数,不同库有不同实现方式,会对性能有所影响.
  - 高速缓冲: 一般缓存越大,性能越快. 这一点同样适用于内存.
2. 快排中,对一个长度为$10^5$的整数数列进行快排,该数列事先生成,两种语言各循环100次, C语言耗时15s, Python耗时39s
3. 矩阵乘法算法中,采用朴素的$O(n^3)$算法, 对两个 1000*1000 的整数矩阵进行矩阵乘法,各循环100次, C 耗时 54s, Python 不使用 numpy 库函数耗时103s, 利用 numpy 库函数仅耗时 13s
4. 求 Ackermann 函数, 对A(40,20)循环$10^6$次, C 耗时2s, python 耗时 1167s (一度以为卡死了...但做了下面的benchmark我又觉得这个时间还行).
5. 从以上结果可以看出, C 语言基本上都比 Python 的要快上一个数量级.

性能评测基于某个给定的计算机系统平台，使用dhrystone、whetstone、SPEC CPU2000开展评测、分析、研究并给出报告。

工作背景和评测目标

本次实验通过使用dhrystone,whetstone,SPEC CPU2000对个人PC进行测评，目标是掌握Benchmark的使用和测评估计办法。经过此次实验，我对Benchmark的应用有了较为深入的认识，并且认识到了Benchmark的局限性。

评测环境

项目	详细指标和参数
处理器型号及相关参数	Intel(R) Corm(TM) i7-8700K CPU @3.7GHz
	6 x 32 KB 8-way set associative instruction caches
	6 x 32 KB 8-way set associative data caches
	6 x 256 KB 4-way set associative caches
	12 MB 16-way set associative shared cache
内存	1GB DDR4 3200MHz
外存	64G SSD
操作系统及版本	Linux Ubuntu-Linux 5.3.0-40-generic #32~18.04.1-Ubuntu SMP Mon Feb 3 14:05:59 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
编译器版本	gcc version 7.4.0 (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1)

测评步骤及结果

1. 在linux下基于dhrystone-2.1所提供的Makefile编译dhrystone

使用 tar zxvf dhrystone-2.1.tar.gz 解压,然后进入解压目录下进行 make 命令, 报错.
根据报错提示,将 dhry_1.c 中的第47行的 times 函数声明修改为 extern clock_t times(struct tms *__buffer); 后, make 不再报错,生成四个新的可执行文件.

2. 分别采用$10^8$、$3\times10^8$、$5\times10^8$、$7\times10^8$、$9\times10^8$为输入次数，运行编译生成的两个程序，记录、处理相关数据并做出解释。

由于源程序输出精度限制,将 dhry_1.c 中第281行代码,修改为 printf ("%6.6f \n", Microseconds), 重新 make 后,用规定的循环轮数运行生成的四个可执行文件.

结果如下表

循环轮数	类型	gcc_dry2	gcc_dry2reg	cc_dry2	cc_dry2reg
$1\times10^8$	ms/run	0.0442	0.0438	0.0335	0.0345
$1\times10^8$	Dhry/s	2.26x$10^7$	2.28x$10^7$	2.99x$10^7$	2.90x$10^7$
$3\times10^8$	ms/run	0.0436	0.0448	0.0340	0.0337
$3\times10^8$	Dhry/s	2.30x$10^7$	2.23x$10^7$	2.94x$10^7$	2.97x$10^7$
$5\times10^8$	ms/run	0.0436	0.0443	0.0340	0.0340
$5\times10^8$	Dhry/s	2.29x$10^7$	2.26x$10^7$	2.94x$10^7$	2.94x$10^7$
$7\times10^8$	ms/run	0.0436	0.0437	0.0341	0.0339
$7\times10^8$	Dhry/s	2.30x$10^7$	2.29x$10^7$	2.93x$10^7$	2.95x$10^7$
$9\times10^8$	ms/run	0.0448	0.0438	0.0344	0.0337
$9\times10^8$	Dhry/s	2.23x$10^7$	2.28x$10^7$	2.90x$10^7$	2.97x$10^7$

从gcc编译的选项对于dhrystone的处理能力比cc稍差一些,对于不同的输入次数, dhrystone per second 会随着此数的增多而略微上升.

3. 对`dhrystone`代码做少量修改，使其运行结果不变但“性能”提升。

由于 dhry_2.c 的 Proc_8 函数中第101行存在一个只进行两次的循环,所以将其改写,去掉循环以减少循环的跳转预测错误引起的时间损失.
结果如下表
结果如下表

循环轮数	类型	gcc_dry2_old	gcc_dry2_new	cc_dry2_old	cc_dry2_new
$1\times10^8$	ms/run	0.0442	0.0425	0.0335	0.0336
$1\times10^8$	Dhry/s	2.26x$10^7$	2.35x$10^7$	2.99x$10^7$	2.97x$10^7$
$3\times10^8$	ms/run	0.0436	0.0428	0.0340	0.0341
$3\times10^8$	Dhry/s	2.30x$10^7$	2.34x$10^7$	2.94x$10^7$	2.93x$10^7$
$5\times10^8$	ms/run	0.0436	0.0436	0.0340	0.0341
$5\times10^8$	Dhry/s	2.29x$10^7$	2.30x$10^7$	2.94x$10^7$	2.94x$10^7$
$7\times10^8$	ms/run	0.0436	0.0423	0.0341	0.0344
$7\times10^8$	Dhry/s	2.30x$10^7$	2.36x$10^7$	2.93x$10^7$	2.91x$10^7$
$9\times10^8$	ms/run	0.0448	0.0423	0.0344	0.0342
$9\times10^8$	Dhry/s	2.23x$10^7$	2.36x$10^7$	2.90x$10^7$	2.92x$10^7$

从上表中可以看出,针对 Proc_8 循环语句的修改, 小幅度的提升了性能,降低了 CPU Time, 该修改是有效的.

4. 采用`dhrystone`进行评测有哪些可改进的地方？对其做出修改、评测和说明。

使用编译优化选项对跳转指令进行预测优化, 分别修改 Makefile 中的 GCCOPTIM 选项为 -O0,-O1,-O2,-O3 使用 gcc_dry2 进行实验,结果如下表.

循环轮数	类型	-O0	-O1	-O2	-O3
$1\times10^8$	ms/run	0.0868	0.0435	0.0352	0.0348
$1\times10^8$	Dhry/s	1.15x$10^7$	2.30x$10^7$	2.84x$10^7$	2.87x$10^7$
$3\times10^8$	ms/run	0.0869	0.0427	0.0349	0.0351
$3\times10^8$	Dhry/s	1.15x$10^7$	2.34x$10^7$	2.87x$10^7$	2.85x$10^7$
$5\times10^8$	ms/run	0.0872	0.0471	0.0351	0.0346
$5\times10^8$	Dhry/s	1.15x$10^7$	2.12x$10^7$	2.85x$10^7$	2.89x$10^7$
$7\times10^8$	ms/run	0.0874	0.0423	0.0352	0.0341
$7\times10^8$	Dhry/s	1.14x$10^7$	2.37x$10^7$	2.84x$10^7$	2.94x$10^7$
$9\times10^8$	ms/run	0.0868	0.0434	0.0354	0.0343
$9\times10^8$	Dhry/s	1.15x$10^7$	2.30x$10^7$	2.82x$10^7$	2.92x$10^7$

从表中可以看出 -O1 相对于 -O0 来说, CPU Time 有明显的下降, 并且 -O1,-O2,-O3 来说没有较大提升.

5. 在`linux`下使用编译器分别采用`-O0`、`-O2`、`-O3`选项对`whetstone`程序进行编译并执行，记录评测结果。

使用命令 gcc whetstone.c -lm -o whetstone -O0 依次生成 -O0, -O2, -O3 程序, 得到whet0, whet1, whet2 三个可执行文件(数字编号对应优化).

6. 分别采用$10^6$、$10^7$、$10^8$、$10^9$为输入次数，运行编译生成的可执行程序，记录、处理相关数据并做出解释。

得到实验结果如下表

循环轮数	类型	whet0	whet2	whet3
$1\times10^6$	Dura	31	16	15
$1\times10^6$	MIPS	3225.8	6250.0	6666.7
$1\times10^7$	Dura	299	112	104
$1\times10^7$	MIPS	3344.5	8928.6	9615.4
$1\times10^8$	Dura	3011	1097	1007
$1\times10^8$	MIPS	3321.2	9115.8	9930.5
$1\times10^9$	Dura	28825	10569	9763
$1\times10^9$	MIPS	3469.2	9461.6	10242.8

根据上表,发现循环轮数足够大时, whetstone 检测趋于稳定. 此外 -O0 到 -O3 各个优化选项带来的影响基本符合预期, -O2 和 -O3 性能提升很小,因为 -O3 与 -O2 最主要差别为对于 inline 的优化,而 whetstone 中没有这一类函数.

7. 进一步改进`whetstone`程序性能（例如新的编译选项），用实验结果回答。

由于 whetstone 是针对浮点运算的测评,利用 -ffast-math 选项对 whetstone 性能进行优化, -ffast-math 对 math 库进行优化,大幅提高运行速度,但也可能造成一些运算错误.

实验结果如下表

循环轮数	类型	whet0	whet2	whet3
$1\times10^6$	Dura	14	1	1
$1\times10^6$	MIPS	7142.9	100000.0	100000.0
$1\times10^7$	Dura	139	12	13
$1\times10^7$	MIPS	7194.2	83333.3	76923.1
$1\times10^8$	Dura	1377	129	138
$1\times10^8$	MIPS	7262.2	77519.4	72463.8
$1\times10^9$	Dura	13522	1217	1312
$1\times10^9$	MIPS	7395.4	82196.3	76219.5

从上表中, 可以发现增加 -ffast-math 后运行速度有了极大的提升.

8. 完成`SPEC CPU2000`的安装。

略

9. 修改自己的`config`文件，分别用低强度优化（例如`O2`）和高强度优化（例如`O3`）完成完整的`SPEC CPU2000`的评测，提交评测报告文件。

这里给出我改的cfg文件，并且将 gcc、g++、gfortran 都降至4.8版本，分别用低优化和高优化进行bench。

linux-amd64-gcc4.cfg

###############################################################################
# This is a sample config file for AMD64 linux using GCC 4.0 compiler.
# This does not provide any peak level tuning, but can be used as a 
# starter config file.
###############################################################################
# To run: runspec -c linux-amd64-gcc4.cfg -T all -n 3 int fp
# The extension 'gcc4-high-opt' uses high optimization and is enabled by
# default.  If you want lower levels of optimization, use the extension 
# 'gcc4-low-opt', e.g.
# runspec -c linux-amd64-gcc4.cfg -T all -n 3 -e gcc4-low-opt int fp
###############################################################################

# These variables below are examples and should be modified according to the
# system under test.
company_name    = XYZ Inc.
hw_model    = Opteron (TM) 150 
hw_cpu        = AMD Opteron (TM) 150
hw_cpu_mhz    = 2400
hw_disk        = IDE, WD2000
hw_fpu        = Integrated
hw_memory    = 2 x 512 PC3200 DDR SDRAM CL2.0 (Corsair CMX512R-3200C2)
hw_avail    = May-2003
test_date    = 
sw_file        = Linux/ext3
sw_os        = SuSE Linux 9.2 for AMD64
hw_vendor    = 
tester_name    = XYZ Inc.
license_num    = 0000

hw_ncpu        = 1
hw_ncpuorder    = 1
hw_ocache    = N/A
hw_other    = None
hw_parallel    = No
hw_pcache    = 64KBI + 64KBD on chip
hw_scache    = 1024KB(I+D) on chip
hw_tcache    = N/A
sw_state    = Multi-user SuSE Run level 3

VENDOR        =
action        = validate
tune        = base
output_format    = asc,html,config
ext        = gcc4-high-opt

check_md5    = 1
reportable    = 1

teeout=yes
teerunout=yes

#
# These are listed as benchmark-tuning-extension-machine
#
default=default=default=default:
CC    = gcc -fpermissive -DHAS_ERRLIST -DSPEC_STDCPP
CXX    = g++ -fpermissive -DHAS_ERRLIST -DSPEC_STDCPP
FC    = gfortran
F77    = gfortran


################################################################
# Portability Flags
################################################################

255.vortex=default=default=default:
notes0045=   255.vortex=  CPORTABILITY=-DSPEC_CPU2000_LP64
CPORTABILITY    = -DSPEC_CPU2000_LP64

186.crafty=default=default=default:
notes0050=   186.crafty:  CPORTABILITY=-DLINUX_i386
CPORTABILITY    = -DLINUX_i386

252.eon=default=default=default:
notes0051=   252.eon:     CXXPORTABILITY=-DHAS_ERRLIST -DSPEC_CPU2000_LP64 
CXXPORTABILITY    = -DHAS_ERRLIST -DSPEC_CPU2000_LP64

253.perlbmk=default=default=default: 
notes0052=   253.perlbmk: CPORTABILITY=-DSPEC_CPU2000_LINUX_I386 -DSPEC_CPU2000_NEED_BOOL
notes0053=                             -DSPEC_CPU2000_LP64
CPORTABILITY    = -DSPEC_CPU2000_NEED_BOOL -DSPEC_CPU2000_LINUX_I386 -DSPEC_CPU2000_LP64
 
254.gap=default=default=default:
notes0055=   254.gap:     CPORTABILITY=-DSYS_IS_USG -DSYS_HAS_IOCTL_PROTO -DSYS_HAS_TIME_PROTO
notes0056=                             -DSYS_HAS_CALLOC_PROTO -DSYS_HAS_MALLOC_PROTO
notes0057=                             -DSPEC_CPU2000_LP64
CPORTABILITY    = -DSYS_HAS_MALLOC_PROTO -DSYS_HAS_CALLOC_PROTO -DSYS_IS_USG -DSYS_HAS_IOCTL_PROTO -DSYS_HAS_TIME_PROTO -DSPEC_CPU2000_LP64

178.galgel=default=default=default:
notes0050=    178.galgel:     -ffixed-form
FPORTABILITY= -ffixed-form


################################################################
# Baseline Tuning Flags
################################################################

#
# int2000
# Base tuning default optimization
#
int=base=gcc4-low-opt=default:
notes0080=  Baseline C:   gcc -O2
COPTIMIZE    = -O2
feedback=0

252.eon=base=gcc4-low-opt=default:
notes0085=  Baseline C++: g++ -O2
CXXOPTIMIZE    = -O2

# High Optimization:
int=base=gcc4-high-opt=default:
notes0080=  Baseline C:   gcc -O3 
notes0085=  Baseline C++: g++ -O3
COPTIMIZE    = -O3
CXXOPTIMIZE    = -O3


#
# fp2000
# Base tuning default optimization
#
#    Fortran benchmarks
#
fp=base=gcc4-low-opt=default:
notes0085=  Baseline: Fortran gfortran -O2
notes0080=  Baseline: C       gcc -O2
FOPTIMIZE    = -O2
F77OPTIMIZE    = -O2
COPTIMIZE    = -O2

#High Optimization:

fp=base=gcc4-high-opt=default:
notes0080=  Baseline: C       gcc      -O3 
notes0085=  Baseline: Fortran gfortran -O3
FOPTIMIZE    = -O3 
F77OPTIMIZE    = -O3
COPTIMIZE    = -O3


################################################################
# Peak Tuning Flags
################################################################

#
# int2000
# Peak tuning
#

int=peak=default=default:
notes0087=   All peak: basepeak=yes
basepeak = yes


int=default=default=default:
notes0030=  Portability:
sw_avail= Dec-2003
sw_compiler0000= GNU gcc 4.0 compiler for AMD64

fp=default=default=default:
sw_avail= Jan-2004
sw_compiler0000= GNU gcc 4.0 and gfortran 4.0 compiler for AMD64

__MD5__
164.gzip=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=96f7305b2efe7cd6a086a3500462c7d6
exemd5=2550749a90a2523204948317004f6c16

175.vpr=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=3ba2478ba3445aab700488b14bdfc04a
exemd5=9c74f8c1842951f19b3c1b2e48ab50ba

176.gcc=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=3869c2abdc72c6dede932f899746bab1
exemd5=45e9075f2fc7720fb90430798cc507d7

181.mcf=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=bcd9714775fb8b9dfc766973339bc9fa
exemd5=20b03564736d487e384a1c3f90c577af

186.crafty=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=e7e175d76af05a01280aa10308a66f1f
exemd5=12472c760f2654d2d264b0ef18a70726

197.parser=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=da82519e9fe7cae0c83c252057a1739e
exemd5=60c73c9944ccc16786796729a4ec55ec

252.eon=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=a57f4fee33aed5ba3911b4de570ba28e
exemd5=8f010418230469acb2569d0ea23f6470

253.perlbmk=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=fab2769aca012ebde3a21dc21ed71dde
exemd5=5c9a8f3511b1b712bac4ecc60e21d33d

254.gap=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=3bc92b9947eb96341ef63508a8e70c28
exemd5=6ef05078ba00eac8f50b1af8fd6c8976

255.vortex=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
optmd5=da9d19bbb8d7ec39dd0848959aa370f7
exemd5=ca63ea932c2d5cae4c80e9573265d21c

256.bzip2=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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CFP2000.016.html CINT2000.016.html为高强度优化的测评报告文件.
CFP2000.017.html CINT2000.017.html为低强度优化的测评报告文件.

小结

本次实验,利用 Whetstone Benchmark 和 Dhrystone Benchmark 以及 SPEC CPU2000, 对测评电脑进行了多方面的测试. 从中可以看出,不同的测评程序对于同一电脑的结果均有所差别, 这说明 Benchmark 具有一定的局限性, 较容易被针对优化.

最后修改：2020 年 10 月 11 日

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计算机组成与体系结构实习Lab1——处理器性能评测报告

Rainshaw • 2020 年 04 月 07 日

<h1>处理器性能评测报告</h1><h2>我们针对系统评测的不同角度会采用不同的评测程序。在目前已有的评测程序中，为下列评测目标找到某些合适的评测程序（列出即可）</h2><table><thead><tr><th align="left">测评目标</th><th align="left">测评程序</th><th align="left">测评目标</th><th align="left">测评程序</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">CPU整点性能</td><td align="left"><code>SPECint2017</code></td><td align="left">CPU浮点性能</td><td align="left"><code>SPECfp2017</code></td></tr><tr><td align="left">计算机事务处理能力</td><td align="left"><code>TPC-C</code></td><td align="left">嵌入式系统计算能力</td><td align="left"><code>CoreMark</code></td></tr><tr><td align="left">2D处理能力</td><td align="left"><code>3DMark</code></td><td align="left">3D处理能力</td><td align="left"><code>3DMark</code></td></tr><tr><td align="left">并行计算性能</td><td align="left"><code>LINPACK</code></td><td align="left">系统响应速度</td><td align="left"><code>Loadrunner</code></td></tr><tr><td align="left">编译优化能力</td><td align="left"><code>SPECint2017</code></td><td align="left">操作系统性能</td><td align="left"><code>Sysbench</code></td></tr><tr><td align="left">多媒体处理能力</td><td align="left"><code>PassMark SoundCheck™</code></td><td align="left">IO处理能力</td><td align="left"><code>Iozone</code></td></tr><tr><td align="left">浏览器性能</td><td align="left"><code>wrk</code></td><td align="left">网络传输速率</td><td align="left"><code>Netperf</code></td></tr><tr><td align="left">Java运行环境性能</td><td align="left"><code>Specjbb2005</code></td><td align="left">邮件服务性能</td><td align="left"><code>servermark</code></td></tr><tr><td align="left">文件服务器性能</td><td align="left"><code>servermark</code></td><td align="left">Web服务器性能</td><td align="left"><code>servermark</code></td></tr><tr><td align="left">服务器功耗和性能</td><td align="left"><code>SPECpower</code></td><td align="left"> </td><td align="left"> </td></tr></tbody></table><h2>阅读文献（<code>Reinhold P.Weicker, An Overview of Common Benchmarks, IEEE Computer, December 1990.</code>）并回答下面的问题</h2><ol><li><p>简述用于性能评测的<code>MIPS</code>指标之含义，以及它是如何被计算的</p><ul><li><p><code>MIPS</code> 有多种含义，使用时必须特别指出</p><ul><li><code>Native MIPS</code>, 即每秒执行的百万指令数。由于 <code>RISC</code> 指令系统的精简设计， <code>RISC</code> 在相同情况下是 <code>CISC</code> 的 <code>MIPS</code> 的数倍。</li><li><code>Peak MIPS</code>, 指处理器的MIPS峰值，在数值上等于处理器频率。</li><li><code>EDN MIPS, Dhrystone MIPS</code>指运行特定程序得到的 <code>Native MIPS</code> 或者 <code>VAX MIPS</code></li><li><code>VAX MIPS</code>, 指定 <code>VAX 11/780</code> 为 <code>1MIPS</code>，规定程序功能、语言、编译器，将待测机器的运行时间与 <code>VAX 11/780</code> 作比，比值就是待测机器的 <code>MIPS</code> 。</li></ul></li></ul></li><li><p>使用<code>linux</code>下的剖视工具（例如<code>gprof</code>）对<code>dhrystone</code>和<code>whetstone</code>进行剖视，参考论文<code>Table 1</code>形式给出数据，你的结果和该论文是否一致，为什么?</p><p>使用 <code>-pg -static</code> 进行编译.</p><p>procedure profile for dhrystone(cc_dry2)<br><img src="https://blog.gaoruixiao.com/usr/uploads/20200407101822.png" alt="" title="" style=""><br>从图片中可以看出,我的结果与论文基本相同.猜测原因是整型运算和库函数运行速度目前基本只与处理器频率相关,因此其占比没有很大变化.</p><p>procedure profile for whetstone3<br><img src="https://blog.gaoruixiao.com/usr/uploads/20200407101830.png" alt="" title="" style=""><br>从图片中可以看出, 我的结果与论文中不同, 我认为是计算机能力造成的.我的计算机和论文作者的计算机的浮点运算能力之间存在较大差异,导致了结果的不同.</p></li><li><p>文中讨论了处理器之外可能对性能造成影响的因素，请分别使用两种不同的语言（例如<code>C</code>和<code>Java</code>）使用同一算法实现快速排序、矩阵乘法、求<code>Ackermann</code>函数，验证文中的观点。（请保留你的程序，我们在后面可能还会用到它）</p><ol><li><p>我的程序采用了 <code>C</code> 和 <code>Python</code>. 论文中认为除<code>CPU</code>外,编程语言、编译器、动态库、高速缓存以及内存大小都会影响到程序到性能</p><ul><li>编程语言: 在 <code>C</code> 和 <code>Python</code> 两种语言中, 众所周知 <code>C</code> 语言一般比 <code>Python</code> 语言要快.</li><li>编译器: 不同到编译选项也会直接影响程序性能,优化选项 <code>-O0</code> 到 <code>-O3</code> 性能一般会增加, <code>-register</code> 选项会要求运算只使用寄存器, <code>-ffast-math</code> 会针对浮点运算进行某些优化.</li><li>动态库: 通过剖视可以看出, 程序执行过程中总有一部分时间需要调用和执行库函数,不同库有不同实现方式,会对性能有所影响.</li><li>高速缓冲: 一般缓存越大,性能越快. 这一点同样适用于内存.</li></ul></li><li>快排中,对一个长度为$10^5$的整数数列进行快排,该数列事先生成,两种语言各循环100次, <code>C</code>语言耗时15s, <code>Python</code>耗时39s</li><li>矩阵乘法算法中,采用朴素的$O(n^3)$算法, 对两个 1000*1000 的整数矩阵进行矩阵乘法,各循环100次, <code>C</code> 耗时 54s, <code>Python</code> 不使用 <code>numpy</code> 库函数耗时103s, 利用 <code>numpy</code> 库函数仅耗时 13s</li><li>求 <code>Ackermann</code> 函数, 对A(40,20)循环$10^6$次, <code>C</code> 耗时2s, <code>python</code> 耗时 1167s (一度以为卡死了...但做了下面的<code>benchmark</code>我又觉得这个时间还行).</li><li>从以上结果可以看出, <code>C</code> 语言基本上都比 <code>Python</code> 的要快上一个数量级.</li></ol></li></ol><h2>性能评测 基于某个给定的计算机系统平台，使用dhrystone、whetstone、SPEC CPU2000开展评测、分析、研究并给出报告。</h2><h3>工作背景和评测目标</h3><p>本次实验通过使用dhrystone,whetstone,SPEC CPU2000对个人PC进行测评，目标是掌握Benchmark的使用和测评估计办法。经过此次实验，我对Benchmark的应用有了较为深入的认识，并且认识到了Benchmark的局限性。</p><h3>评测环境</h3><table><thead><tr><th align="left">项目</th><th align="left">详细指标和参数</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">处理器型号及相关参数</td><td align="left">Intel(R) Corm(TM) i7-8700K CPU @3.7GHz</td></tr><tr><td align="left"> </td><td align="left">6 x 32 KB 8-way set associative instruction caches</td></tr><tr><td align="left"> </td><td align="left">6 x 32 KB 8-way set associative data caches</td></tr><tr><td align="left"> </td><td align="left">6 x 256 KB 4-way set associative caches</td></tr><tr><td align="left"> </td><td align="left">12 MB 16-way set associative shared cache</td></tr><tr><td align="left">内存</td><td align="left">1GB DDR4 3200MHz</td></tr><tr><td align="left">外存</td><td align="left">64G SSD</td></tr><tr><td align="left">操作系统及版本</td><td align="left">Linux Ubuntu-Linux 5.3.0-40-generic #32~18.04.1-Ubuntu SMP Mon Feb 3 14:05:59 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux</td></tr><tr><td align="left">编译器版本</td><td align="left">gcc version 7.4.0 (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1)</td></tr></tbody></table><h3>测评步骤及结果</h3><h4>1.    在linux下基于dhrystone-2.1所提供的Makefile编译dhrystone</h4><p>使用 <code>tar zxvf dhrystone-2.1.tar.gz</code> 解压,然后进入解压目录下进行 <code>make</code> 命令, 报错.<br>根据报错提示,将 <code>dhry_1.c</code> 中的第47行的 <code>times</code> 函数声明修改为 <code>extern clock_t times(struct tms *__buffer);</code> 后, <code>make</code> 不再报错,生成四个新的可执行文件.</p><h4>2.    分别采用$10^8$、$3\times10^8$、$5\times10^8$、$7\times10^8$、$9\times10^8$为输入次数，运行编译生成的两个程序，记录、处理相关数据并做出解释。</h4><p>由于源程序输出精度限制,将 <code>dhry_1.c</code> 中第281行代码,修改为 <code>printf (&quot;%6.6f \n&quot;, Microseconds)</code>, 重新 <code>make</code> 后,用规定的循环轮数运行生成的四个可执行文件.</p><p>结果如下表</p><table><thead><tr><th align="left">循环轮数</th><th align="left">类型</th><th align="left">gcc_dry2</th><th align="left">gcc_dry2reg</th><th align="left">cc_dry2</th><th align="left">cc_dry2reg</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0442</td><td align="left">0.0438</td><td align="left">0.0335</td><td align="left">0.0345</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.26x$10^7$</td><td align="left">2.28x$10^7$</td><td align="left">2.99x$10^7$</td><td align="left">2.90x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$3\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0448</td><td align="left">0.0340</td><td align="left">0.0337</td></tr><tr><td align="left">$3\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.23x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td><td align="left">2.97x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$5\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0443</td><td align="left">0.0340</td><td align="left">0.0340</td></tr><tr><td align="left">$5\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.29x$10^7$</td><td align="left">2.26x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$7\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0437</td><td align="left">0.0341</td><td align="left">0.0339</td></tr><tr><td align="left">$7\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.29x$10^7$</td><td align="left">2.93x$10^7$</td><td align="left">2.95x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$9\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0448</td><td align="left">0.0438</td><td align="left">0.0344</td><td align="left">0.0337</td></tr><tr><td align="left">$9\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.23x$10^7$</td><td align="left">2.28x$10^7$</td><td align="left">2.90x$10^7$</td><td align="left">2.97x$10^7$</td></tr></tbody></table><p>从<code>gcc</code>编译的选项对于<code>dhrystone</code>的处理能力比<code>cc</code>稍差一些,对于不同的输入次数, <code>dhrystone per second</code> 会随着此数的增多而略微上升.</p><h4>3.    对<code>dhrystone</code>代码做少量修改，使其运行结果不变但“性能”提升。</h4><p>由于 <code>dhry_2.c</code> 的 <code>Proc_8</code> 函数中第101行存在一个只进行两次的循环,所以将其改写,去掉循环以减少循环的跳转预测错误引起的时间损失.<br>结果如下表<br>结果如下表</p><table><thead><tr><th align="left">循环轮数</th><th align="left">类型</th><th align="left">gcc_dry2_old</th><th align="left">gcc_dry2_new</th><th align="left">cc_dry2_old</th><th align="left">cc_dry2_new</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0442</td><td align="left">0.0425</td><td align="left">0.0335</td><td align="left">0.0336</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.26x$10^7$</td><td align="left">2.35x$10^7$</td><td align="left">2.99x$10^7$</td><td align="left">2.97x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$3\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0428</td><td align="left">0.0340</td><td align="left">0.0341</td></tr><tr><td align="left">$3\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.34x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td><td align="left">2.93x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$5\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0340</td><td align="left">0.0341</td></tr><tr><td align="left">$5\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.29x$10^7$</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$7\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0436</td><td align="left">0.0423</td><td align="left">0.0341</td><td align="left">0.0344</td></tr><tr><td align="left">$7\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.36x$10^7$</td><td align="left">2.93x$10^7$</td><td align="left">2.91x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$9\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0448</td><td align="left">0.0423</td><td align="left">0.0344</td><td align="left">0.0342</td></tr><tr><td align="left">$9\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">2.23x$10^7$</td><td align="left">2.36x$10^7$</td><td align="left">2.90x$10^7$</td><td align="left">2.92x$10^7$</td></tr></tbody></table><p>从上表中可以看出,针对 <code>Proc_8</code> 循环语句的修改, 小幅度的提升了性能,降低了 <code>CPU Time</code>, 该修改是有效的.</p><h4>4.    采用<code>dhrystone</code>进行评测有哪些可改进的地方？对其做出修改、评测和说明。</h4><p>使用编译优化选项对跳转指令进行预测优化, 分别修改 Makefile 中的 GCCOPTIM 选项为 -O0,-O1,-O2,-O3 使用 gcc_dry2 进行实验,结果如下表.</p><table><thead><tr><th align="left">循环轮数</th><th align="left">类型</th><th align="left">-O0</th><th align="left">-O1</th><th align="left">-O2</th><th align="left">-O3</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0868</td><td align="left">0.0435</td><td align="left">0.0352</td><td align="left">0.0348</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">1.15x$10^7$</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.84x$10^7$</td><td align="left">2.87x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$3\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0869</td><td align="left">0.0427</td><td align="left">0.0349</td><td align="left">0.0351</td></tr><tr><td align="left">$3\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">1.15x$10^7$</td><td align="left">2.34x$10^7$</td><td align="left">2.87x$10^7$</td><td align="left">2.85x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$5\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0872</td><td align="left">0.0471</td><td align="left">0.0351</td><td align="left">0.0346</td></tr><tr><td align="left">$5\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">1.15x$10^7$</td><td align="left">2.12x$10^7$</td><td align="left">2.85x$10^7$</td><td align="left">2.89x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$7\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0874</td><td align="left">0.0423</td><td align="left">0.0352</td><td align="left">0.0341</td></tr><tr><td align="left">$7\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">1.14x$10^7$</td><td align="left">2.37x$10^7$</td><td align="left">2.84x$10^7$</td><td align="left">2.94x$10^7$</td></tr><tr><td align="left">$9\times10^8$</td><td align="left">ms/run</td><td align="left">0.0868</td><td align="left">0.0434</td><td align="left">0.0354</td><td align="left">0.0343</td></tr><tr><td align="left">$9\times10^8$</td><td align="left">Dhry/s</td><td align="left">1.15x$10^7$</td><td align="left">2.30x$10^7$</td><td align="left">2.82x$10^7$</td><td align="left">2.92x$10^7$</td></tr></tbody></table><p>从表中可以看出 -O1 相对于 -O0 来说, CPU Time 有明显的下降, 并且 -O1,-O2,-O3 来说没有较大提升.</p><h4>5.    在<code>linux</code>下使用编译器分别采用<code>-O0</code>、<code>-O2</code>、<code>-O3</code>选项对<code>whetstone</code>程序进行编译并执行，记录评测结果。</h4><p>使用命令 <code>gcc whetstone.c -lm -o whetstone -O0</code> 依次生成 <code>-O0</code>, <code>-O2</code>, <code>-O3</code> 程序, <code>得到whet0</code>, <code>whet1</code>, <code>whet2</code> 三个可执行文件(数字编号对应优化).</p><h4>6.    分别采用$10^6$、$10^7$、$10^8$、$10^9$为输入次数，运行编译生成的可执行程序，记录、处理相关数据并做出解释。</h4><p>得到实验结果如下表</p><table><thead><tr><th align="left">循环轮数</th><th align="left">类型</th><th align="left">whet0</th><th align="left">whet2</th><th align="left">whet3</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">$1\times10^6$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">31</td><td align="left">16</td><td align="left">15</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^6$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">3225.8</td><td align="left">6250.0</td><td align="left">6666.7</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^7$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">299</td><td align="left">112</td><td align="left">104</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^7$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">3344.5</td><td align="left">8928.6</td><td align="left">9615.4</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">3011</td><td align="left">1097</td><td align="left">1007</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">3321.2</td><td align="left">9115.8</td><td align="left">9930.5</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^9$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">28825</td><td align="left">10569</td><td align="left">9763</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^9$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">3469.2</td><td align="left">9461.6</td><td align="left">10242.8</td></tr></tbody></table><p>根据上表,发现循环轮数足够大时, <code>whetstone</code> 检测趋于稳定. 此外 <code>-O0</code> 到 <code>-O3</code> 各个优化选项带来的影响基本符合预期, <code>-O2</code> 和 <code>-O3</code> 性能提升很小,因为 <code>-O3</code> 与 <code>-O2</code> 最主要差别为对于 <code>inline</code> 的优化,而 <code>whetstone</code> 中没有这一类函数.</p><h4>7.    进一步改进<code>whetstone</code>程序性能（例如新的编译选项），用实验结果回答。</h4><p>由于 <code>whetstone</code> 是针对浮点运算的测评,利用 <code>-ffast-math</code> 选项对 <code>whetstone</code> 性能进行优化, <code>-ffast-math</code> 对 <code>math</code> 库进行优化,大幅提高运行速度,但也可能造成一些运算错误.</p><p>实验结果如下表</p><table><thead><tr><th align="left">循环轮数</th><th align="left">类型</th><th align="left">whet0</th><th align="left">whet2</th><th align="left">whet3</th></tr></thead><tbody><tr><td align="left">$1\times10^6$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">14</td><td align="left">1</td><td align="left">1</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^6$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">7142.9</td><td align="left">100000.0</td><td align="left">100000.0</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^7$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">139</td><td align="left">12</td><td align="left">13</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^7$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">7194.2</td><td align="left">83333.3</td><td align="left">76923.1</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">1377</td><td align="left">129</td><td align="left">138</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^8$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">7262.2</td><td align="left">77519.4</td><td align="left">72463.8</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^9$</td><td align="left">Dura</td><td align="left">13522</td><td align="left">1217</td><td align="left">1312</td></tr><tr><td align="left">$1\times10^9$</td><td align="left">MIPS</td><td align="left">7395.4</td><td align="left">82196.3</td><td align="left">76219.5</td></tr></tbody></table><p>从上表中, 可以发现增加 <code>-ffast-math</code> 后运行速度有了极大的提升.</p><h4>8.    完成<code>SPEC CPU2000</code>的安装。</h4><p>略</p><h4>9.    修改自己的<code>config</code>文件，分别用低强度优化（例如<code>O2</code>）和高强度优化（例如<code>O3</code>）完成完整的<code>SPEC CPU2000</code>的评测，提交评测报告文件。</h4><p>这里给出我改的<code>cfg</code>文件，并且将 <code>gcc</code>、<code>g++</code>、<code>gfortran</code> 都降至4.8版本，分别用低优化和高优化进行<code>bench</code>。<br><div class="panel panel-default collapse-panel box-shadow-wrap-lg"><div class="panel-heading panel-collapse" data-toggle="collapse" data-target="#collapse-65e723f45360c897f2568f24a4ac9d2578" aria-expanded="true"><div class="accordion-toggle"><span style="">linux-amd64-gcc4.cfg</span>
<i class="pull-right fontello icon-fw fontello-angle-right"></i>
</div>
</div>
<div class="panel-body collapse-panel-body">
<div id="collapse-65e723f45360c897f2568f24a4ac9d2578" class="collapse collapse-content"><p></p></p><pre><code class="lang-cfg">###############################################################################
# This is a sample config file for AMD64 linux using GCC 4.0 compiler.
# This does not provide any peak level tuning, but can be used as a 
# starter config file.
###############################################################################
# To run: runspec -c linux-amd64-gcc4.cfg -T all -n 3 int fp
# The extension &#039;gcc4-high-opt&#039; uses high optimization and is enabled by
# default.  If you want lower levels of optimization, use the extension 
# &#039;gcc4-low-opt&#039;, e.g.
# runspec -c linux-amd64-gcc4.cfg -T all -n 3 -e gcc4-low-opt int fp
###############################################################################

# These variables below are examples and should be modified according to the
# system under test.
company_name    = XYZ Inc.
hw_model    = Opteron (TM) 150 
hw_cpu        = AMD Opteron (TM) 150
hw_cpu_mhz    = 2400
hw_disk        = IDE, WD2000
hw_fpu        = Integrated
hw_memory    = 2 x 512 PC3200 DDR SDRAM CL2.0 (Corsair CMX512R-3200C2)
hw_avail    = May-2003
test_date    = 
sw_file        = Linux/ext3
sw_os        = SuSE Linux 9.2 for AMD64
hw_vendor    = 
tester_name    = XYZ Inc.
license_num    = 0000

hw_ncpu        = 1
hw_ncpuorder    = 1
hw_ocache    = N/A
hw_other    = None
hw_parallel    = No
hw_pcache    = 64KBI + 64KBD on chip
hw_scache    = 1024KB(I+D) on chip
hw_tcache    = N/A
sw_state    = Multi-user SuSE Run level 3

VENDOR        =
action        = validate
tune        = base
output_format    = asc,html,config
ext        = gcc4-high-opt

check_md5    = 1
reportable    = 1

teeout=yes
teerunout=yes

#
# These are listed as benchmark-tuning-extension-machine
#
default=default=default=default:
CC    = gcc -fpermissive -DHAS_ERRLIST -DSPEC_STDCPP
CXX    = g++ -fpermissive -DHAS_ERRLIST -DSPEC_STDCPP
FC    = gfortran
F77    = gfortran

################################################################
# Portability Flags
################################################################

255.vortex=default=default=default:
notes0045=   255.vortex=  CPORTABILITY=-DSPEC_CPU2000_LP64
CPORTABILITY    = -DSPEC_CPU2000_LP64

186.crafty=default=default=default:
notes0050=   186.crafty:  CPORTABILITY=-DLINUX_i386
CPORTABILITY    = -DLINUX_i386

252.eon=default=default=default:
notes0051=   252.eon:     CXXPORTABILITY=-DHAS_ERRLIST -DSPEC_CPU2000_LP64 
CXXPORTABILITY    = -DHAS_ERRLIST -DSPEC_CPU2000_LP64

253.perlbmk=default=default=default: 
notes0052=   253.perlbmk: CPORTABILITY=-DSPEC_CPU2000_LINUX_I386 -DSPEC_CPU2000_NEED_BOOL
notes0053=                             -DSPEC_CPU2000_LP64
CPORTABILITY    = -DSPEC_CPU2000_NEED_BOOL -DSPEC_CPU2000_LINUX_I386 -DSPEC_CPU2000_LP64
 
254.gap=default=default=default:
notes0055=   254.gap:     CPORTABILITY=-DSYS_IS_USG -DSYS_HAS_IOCTL_PROTO -DSYS_HAS_TIME_PROTO
notes0056=                             -DSYS_HAS_CALLOC_PROTO -DSYS_HAS_MALLOC_PROTO
notes0057=                             -DSPEC_CPU2000_LP64
CPORTABILITY    = -DSYS_HAS_MALLOC_PROTO -DSYS_HAS_CALLOC_PROTO -DSYS_IS_USG -DSYS_HAS_IOCTL_PROTO -DSYS_HAS_TIME_PROTO -DSPEC_CPU2000_LP64

178.galgel=default=default=default:
notes0050=    178.galgel:     -ffixed-form
FPORTABILITY= -ffixed-form

################################################################
# Baseline Tuning Flags
################################################################

#
# int2000
# Base tuning default optimization
#
int=base=gcc4-low-opt=default:
notes0080=  Baseline C:   gcc -O2
COPTIMIZE    = -O2
feedback=0

252.eon=base=gcc4-low-opt=default:
notes0085=  Baseline C++: g++ -O2
CXXOPTIMIZE    = -O2

# High Optimization:
int=base=gcc4-high-opt=default:
notes0080=  Baseline C:   gcc -O3 
notes0085=  Baseline C++: g++ -O3
COPTIMIZE    = -O3
CXXOPTIMIZE    = -O3

#
# fp2000
# Base tuning default optimization
#
#    Fortran benchmarks
#
fp=base=gcc4-low-opt=default:
notes0085=  Baseline: Fortran gfortran -O2
notes0080=  Baseline: C       gcc -O2
FOPTIMIZE    = -O2
F77OPTIMIZE    = -O2
COPTIMIZE    = -O2

#High Optimization:

fp=base=gcc4-high-opt=default:
notes0080=  Baseline: C       gcc      -O3 
notes0085=  Baseline: Fortran gfortran -O3
FOPTIMIZE    = -O3 
F77OPTIMIZE    = -O3
COPTIMIZE    = -O3

################################################################
# Peak Tuning Flags
################################################################

#
# int2000
# Peak tuning
#

int=peak=default=default:
notes0087=   All peak: basepeak=yes
basepeak = yes

int=default=default=default:
notes0030=  Portability:
sw_avail= Dec-2003
sw_compiler0000= GNU gcc 4.0 compiler for AMD64

fp=default=default=default:
sw_avail= Jan-2004
sw_compiler0000= GNU gcc 4.0 and gfortran 4.0 compiler for AMD64

__MD5__
164.gzip=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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exemd5=2550749a90a2523204948317004f6c16

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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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exemd5=9c74f8c1842951f19b3c1b2e48ab50ba

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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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exemd5=20b03564736d487e384a1c3f90c577af

186.crafty=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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252.eon=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:01:55 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
optmd5=2bd88232e6a81d10148efcdea591c5a2
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172.mgrid=base=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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exemd5=380bbb12ae3afc40c770949c26ded4f1

172.mgrid=peak=gcc4-high-opt=default:
# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 20:05:07 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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# Last updated Sat Feb 29 22:28:54 2020
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计算机组成与体系结构实习Lab1——处理器性能评测报告

处理器性能评测报告

我们针对系统评测的不同角度会采用不同的评测程序。在目前已有的评测程序中，为下列评测目标找到某些合适的评测程序（列出即可）

阅读文献（`Reinhold P.Weicker, An Overview of Common Benchmarks, IEEE Computer, December 1990.`）并回答下面的问题