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BogoMips 小註解

BogoMips 顧名思義是 Bogus 的 MIPS (Million Instructions Per Second). Bogus 表示 "偽".BogoMIPS 就是假的 MIPS.

一般常用的 DMIPS (Dhrystone MIPS) 主要是測量文書處理的表現. 如果要比較 CPU 是否夠快, 看主頻率 (clock) 也是不準的. 比方說 Intel i7 是 23.860 MIPS/MHz, ARM Cortex A8 僅有 2 MIPS/MHz [1], 所以 1GHz 的 i7 還是比 2GHz 的 A8 快很多! 

為什麼 MIPS 也會有假的呢? 原因是 BogoMips 本來就不是用來比較 CPU 的計算能力的, 它是用來調校 Linux kernel 的計時單位.

假如我要 delay 1 mini-second (ms),那麼在不借助特殊硬體的情況之下, 我怎麼知道多久是 1 ms 呢? 最簡單的方法, 就是做一個簡單的迴圈,再看看繞完 X 圈後, 花掉多少時間, 然後反推繞幾圈是 1ms. 這個每秒繞幾圈就是 loops_per_jiffy.

因此在 [ref 2] 中, 我們可以看到它介紹 delay loop 怎麼做? loops_by_jiffy 怎麼做? 卻沒講到關鍵的 “為什麼?", 這部份只得去看[3]的說明, 配合 [4] 的程式. 總之, BogoMips 直接就對應到 loops_per_jiffy.

在 calibrate.c [4] 裡面有印出 BogoMips 的地方.

/* Round the value and print it */ 

		printk("%lu.%02lu BogoMIPS (lpj=%lu)n",
			loops_per_jiffy/(500000/HZ),
			(loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100,
			loops_per_jiffy);

那麼一個 jiffy 是多久呢? Linux 預設為 4ms,但其實可以調整為 1~10 ms, 這也是 Linux 一個 tick 所需要的時間.至於一圈 loop 是幾條指令? 這個也不一定, 在 Linux C code 裡面,會用一個迴圈取多次的值平均.

如果只看一次,可以簡化成: 

                pre_start = 0;
		read_current_timer(&start);
		start_jiffies = jiffies;
		while (jiffies <= (start_jiffies + 1)) {
			pre_start = start;
			read_current_timer(&start);
		}
		read_current_timer(&post_start);

		pre_end = 0;
		end = post_start;
		while (jiffies <=
		       (start_jiffies + 1 + DELAY_CALIBRATION_TICKS)) {
			pre_end = end;
			read_current_timer(&end);
		}
		read_current_timer(&post_end);

		tsc_rate_max = (post_end - pre_start) / DELAY_CALIBRATION_TICKS; // loops per jiffy

至於為何 start 和 end 都要有 pre_ 和 post_, 是為了抓到剛好跨過 jiffy 進 1 的點.

[ref]

1. MIPS (計算機)

2. BogoMIPS

3. What are BogoMips

4. calibrate.c

5. Jiffies