虚拟机内存性能测试-stream

一、文档概述

STREAM是一套综合性能测试程序集，通过fortran和C两种高级且高效的语言编写完成，由于这两种语言在数学计算方面的高效率， 使得 STREAM 测试例程可以充分发挥出内存的能力。 STREAM 测试得到的是可持续运行的内存带宽最大值，而并不是一般的硬件厂商提供的理论最大值。

Stream测试原理：

    1.主要有四种数组的运算，测试到内存带宽的性能,分别是:数组的复制(Copy)、数组的尺度变换(Scale)、数组的矢量求和(Add)、数组的复合矢量求和(Triad)

    2. 数组的值采用了双精度（8个字节）

二、操作步骤1、下载测试工具

https://download.csdn.net/download/Ivan804638781/15447246

file:///C:/Users/Sangfor/AppData/Local/Temp/ksohtml4912/wps1.png

2、安装编译

命令：tar -xf stream_5.10.tar.gz

命令：cd stream_5.10

命令：gcc -O3 -mcmodel=small  -mtune=native -march=native -fopenmp -DSTREAM_ARRAY_SIZE=200000000 -DNTIMES=30 stream.c -o stream.o

参数解释：

-O3 ； 编译器编译优化级别；

-mcmodel=small ；当单个Memory Array Size 大于2GB时需要设置此参数。

    //新的gcc已经不支持‘-mcmodel=medium’参数了，可以改为“-mcmodel=large”、“-mcmodel=small”、“-mcmodel=tiny”

-fopenmp； 适应多处理器环境；开启后，程序默认线程为CPU线程数，

           也可以运行时也可以动态指定运行的进程数 ：

           export OMP_NUM_THREADS=12   #12为自定义的要使用的处理器

-DSTREAM_ARRAY_SIZE=20000000；指定计算中a[],b[],c[]数组的大小，

    //这个参数是对测试结果影响最大，也是最需要关注的一个参数，它用来指定计算中a[],b[],c[]数组的大小，且数组的值采用了双精度（8个字节）。数组的维数 STREAM ARRAY_SIZE 定义时需要注意以下几点：

   //一、要充分考虑内存容量的需求，粗略估计是 STREAM ARRAY_SIZE × 8（双精度） × 3 （三个数组）<= 0.6*M；M 是用户的可用内存。

   //二、要保证测试过程中，使用到的内存容量要大于处理器内的缓存，只有这样才会有内存的操作，而不仅仅是对处理器内缓存的操作。

   //三、为了保证测试可以持续一段时间，测试过程中内存带宽可以达到一定的最大值， 从而避免得不到实际最大峰值的情况，如果四项测试中有完成时间小于20微秒的情况，就需要适当的增大测试数组的维度 STREAM ARRAY_SIZE。

-DNTIMES=30 ；执行的次数，并且从这些结果中选最优值。

-DOFFSET=4096 ；数组的偏移，一般可以不定义。

3、运行

命令：export OMP_NUM_THREADS=n；（一般设置1线程和满线程）设置线程数

命令：./stream.o | tee stream.log （设置重定向输出到文件，这样便于记录数据）

三、操作影响范围

不要在业务机测试

四、注意事项

运算类型 　 线程数（xx cores）

测试项 释义

Copy 数组的复制

Scale 数组的尺度变换

Add  数组的矢量求和

Triad 数组的复合矢量求和

理论值计算方法：内存带宽理论值=内存运行频率×channel总数×64÷8（MB/s）

五、FAQ

内存运行频率查看方式：dmidecode -t memory

将测试结果和理论值比较，看是否满足性能要求。

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