轻松一下，利用计算圆周率PI的程序测试MCU的性能 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

qwernet 发表于 2006-2-26 02:01:50

轻松一下，利用计算圆周率PI的程序测试MCU的性能

今天在网上看到了计算PI的一种快速算法和程序。我稍微作了一些修改，理论上可以放到任何的平台上编译执行。

#define NUMBERS 5000

long long base;

long long calc;

long long result;

void CalculatePI(long long *total, long number)

{

long a, i, j, step;

long array = number / 12 + 3;

long long remain, q;

long head, devide, devidedouble, loop, start;

double ratio;

for(i = 0; i <= array; i ++)

   total = 0;

for (step = 0; step < 2; step ++)

{

   devide = (!step) ? 5 : 239;

   devidedouble = devide * devide;

   remain = 1;

   for(i = 0;i <= array; i ++)

   {

         base=remain / devide;

//          remain=(remain%devide)*1000000000000LL;

/**/    remain=(remain - base * devide) * 1000000000000LL;

   }

   loop = (long)(number * log(10) / log(devide) + 1);

   ratio = log(devide) / log(10) / 12;

   start;

   for(i = 0; i <= array; i ++)

         calc = 0;

   for(j = 1;j <= loop; j++, j++)

   {

         start = (long)(j * ratio);

         remain = 0;

         if(!(j & 2))

            for(i = start; i <= array;)

            {

               a=i;

//                calc+=remain/j;

//                remain=(remain%j)*1000000000000LL+base[++i];

/**/             q = remain / j;

/**/             calc += q;

/**/             remain -= q * j;

/**/             remain = remain * 1000000000000LL + base[++i];

               while(calc >= 1000000000000LL)

               {

                     calc -= 1000000000000LL;

                     calc[--a] ++;

               }

            }

         else

            for(i = start; i <= array;)

            {

               a=i;

//                calc-=remain/j;

//                remain=(remain%j)*1000000000000LL+base[++i];

/**/             q = remain / j;

/**/             calc -= q;

/**/             remain -= q * j;

/**/             remain = remain * 1000000000000LL + base[++i];

               while(calc < 0)

               {

                     calc += 1000000000000LL;

                     calc[-- a] --;

               }

            }

         remain = 0;

         if(!step)

         {

            head = j/12 + 2;

            for (i = start;(i <= array) && (i <= head);)

            {

               base = remain / devidedouble;

//                remain=(remain%devidedouble)*1000000000000LL+base[++i];

/**/             remain -= base * devidedouble;

/**/             remain = remain * 1000000000000LL + base[++ i];

            }

         }

         else

            for(i = start;i <= array;)

            {

               base=remain / devidedouble;

//                remain=(remain%devidedouble)*1000000000000LL+base[++i];

/**/             remain -= base * devidedouble;

/**/             remain = remain * 1000000000000LL + base[++ i];

            }

   }

   if(!step)

   {

         total += calc * 16;

         for(i = array - 1;i >= 0;i --)

         {

            total += total / 1000000000000LL + calc * 16;

            total %= 1000000000000LL;

         }

   }

   else

   {

         long long tail;

         total -= calc * 4;

         for (i = array - 1;i >= 0;i --)

         {

            tail = total % 1000000000000LL;

            total += total / 1000000000000LL - ((tail < 0) ? 1 : 0) - calc * 4;

            total = tail + ((tail < 0) ? 1000000000000LL : 0);

         }

   }

}

}

调用时采用语句：CalculatePI(result, NUMBERS)，结果保存在long long型的数组result中，其中result存放的是数字3，result以后的以整数形式存放PI的小数部分，每个整数对应12位的小数。

我分别在PC上和ARM7（LPC2142）上测试了程序的运算速度，结果如下：

CPU    主频    RAM    编译器       计算5000位小数的时间

-----------------------------------------------------------------------

P4 2.4C 2.4GHz 512M DDR400 BCB 6.0             0.912s

C4 2.4D 2.4GHz 512M DDR333 BCB 6.0             1.285s

LPC2142 60MHz 16K SRAM Keil ARM 2.50a，全优化 9.698s

由于代码太大，无法在我的M8515上测试，有兴趣的可以试试在AVR上的速度。迟些我也想试试在DSP上的速度如何。

kinsey 发表于 2006-2-26 11:49:57

这样也行呀？计算结果应该跟编译器和优化等级有关哦。

qwernet 发表于 2006-2-26 12:17:03

是啊，通过类似的测试，可以大致了解一下在不同平台上实现同样功能的性能差别，以及在同一MCU上不同编译器的差别（例如我就发现KARM 2.32(采用Keil编译器)比KARM 2.50(采用RealView编译器)慢很多而且不能得到正确结果），还可以比较同一编译器，不同MCU上运行的差别（例如比较各种ARM7）。

jfjarm 发表于 2006-2-26 13:08:28

我还有M128的板（外扩32KByte SRAM）

调用void CalculatePI(long long *total, long number) 就行了吗？

qwernet 发表于 2006-2-26 13:23:35

当然可以，程序代码大概20多K。你把

long long base;

long long calc;

long long result;

这3个全局变量定义到外部SRAM就可以了。

然后用定时器来算算运行时间。

qwernet 发表于 2006-2-26 14:12:28

刚才在VC下编译运行了一次，在C4 2.4D，512M DDR的配置下运行居然只需要0.176s，比BCB6.0的版本快了7倍多！

flyforyou85 发表于 2014-7-10 14:56:26

qwernet 发表于 2006-2-26 13:23
当然可以，程序代码大概20多K。你把

long long base;

我放在LPC1768上,编译不过,报错啊.

//--------------------------------------       if(!step)
      {
head = j/12 + 2;
for (i = start;(i <= array) && (i <= head);)
{
   base = remain / devidedouble; //################数组不能这样这样用吧
//          remain=(remain%devidedouble)*1000000000000LL+base[++i];
//                remain -= base * devidedouble;
//                remain = remain * 1000000000000LL + base[++ i];

}
      }
      else
{
         for(i = start;i <= array;)
         {
            base= (remain / devidedouble);
//          remain=(remain%devidedouble)*1000000000000LL+base[++i];
//          remain -= base * devidedouble;
//          remain = remain * 1000000000000LL + base[++ i];
         }
}

数组

astankvai 发表于 2014-7-10 15:34:13

试一下ADI的blackfin DSP，应该也在1秒左右。

qwernet 发表于 2014-7-10 16:16:35

flyforyou85 发表于 2014-7-10 14:56
我放在LPC1768上,编译不过,报错啊.

//-------------------------------------- if(!step)

见鬼了，当年贴上来的代码，所有“[ i ]”都贴丢了。。。

qwernet 发表于 2014-7-10 16:19:14

flyforyou85 发表于 2014-7-10 14:56
我放在LPC1768上,编译不过,报错啊.

//-------------------------------------- if(!step)

我明白了，原来“【i】”在现在的论坛里变成了斜体格式代码，所以全部都丢了。。。

flyforyou85 发表于 2014-7-10 16:25:13

qwernet 发表于 2014-7-10 16:19
我明白了，原来“【i】”在现在的论坛里变成了斜体格式代码，所以全部都丢了。。。 ...

楼主,你好.我正想测试下手头的NXP CORTEX-M0+的,为了避免出错,能够将这个函数以及他的具体用法,放到记事本,传上来!?多谢!

redroof 发表于 2014-7-10 17:41:06

astankvai 发表于 2014-7-10 15:34
试一下ADI的blackfin DSP，应该也在1秒左右。

PC，BCB XE5 64位编译器，Win7 64位系统，CPU是I7-4700MQ,2.4G
最高优化，计算时间 28-29ms
切换为BCB XE5 32位编译器，最高优化，计算时间500ms
{:lol:}
BCB64位的进步真大！

redroof 发表于 2014-7-10 17:45:34

[ 本帖最后由 redroof 于 2014-7-10 17:46 编辑 ]\n\nredroof 发表于 2014-7-10 17:41
PC，BCB XE5 64位编译器，Win7 64位系统，CPU是I7-4700MQ,2.4G
最高优化，计算时间 28-29ms
切换为BCB XE ...

据说地球上最好的编译器是Intel的ICC
不知道哪位有新的64位版的ICC，可以编译这个代码来试试看
楼主的代码的正确处理方法是：
显示网页代码，然后把<i>替换成
然后再用浏览器打开，正常拷出里面的内容就行了
我试过，可以编译，计算结果也正确

zeroXone 发表于 2020-8-27 12:07:09

找圆周率的计算方法，找到这里，用VS2015 顺便测试了一下。
感觉挺有意思，虽然没看懂，
使用的电脑计算一次用时不超过50ms
win10 64位
CPU E3-1230 V2@3.30GHz
编辑后的code 重新传了一遍

// CalculatePI.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include "math.h"

#define NUMBERS 5000

long long base;
long long calc;
long long result;

void CalculatePI(long long *total, long number)
{
long a, i, j, step;
long array = number / 12 + 3;
long long remain, q;
long head, devide, devidedouble, loop, start;
double ratio;
for (i = 0; i <= array; i++)
total = 0;
for (step = 0; step < 2; step++)
{
devide = (!step) ? 5 : 239;
devidedouble = devide * devide;
remain = 1;
for (i = 0; i <= array; i++)
{
base = remain / devide;
//          remain=(remain%devide)*1000000000000LL;
/**/ remain = (remain - base * devide) * 1000000000000LL;
}
loop = (long)(number * log(10) / log(devide) + 1);
ratio = log(devide) / log(10) / 12;
start;
for (i = 0; i <= array; i++)
calc = 0;
for (j = 1; j <= loop; j++, j++)
{
start = (long)(j * ratio);
remain = 0;
if (!(j & 2))
for (i = start; i <= array;)
{
a = i;
//                calc+=remain/j;
//                remain=(remain%j)*1000000000000LL+base[++i];
/**/ q = remain / j;
/**/ calc += q;
/**/ remain -= q * j;
/**/ remain = remain * 1000000000000LL + base[++i];
while (calc >= 1000000000000LL)
{
calc -= 1000000000000LL;
calc[--a]++;
}
}
else
for (i = start; i <= array;)
{
a = i;
//                calc-=remain/j;
//                remain=(remain%j)*1000000000000LL+base[++i];
/**/ q = remain / j;
/**/ calc -= q;
/**/ remain -= q * j;
/**/ remain = remain * 1000000000000LL + base[++i];
while (calc < 0)
{
calc += 1000000000000LL;
calc[--a]--;
}
}
remain = 0;
if (!step)
{
head = j / 12 + 2;
for (i = start; (i <= array) && (i <= head);)
{
base = remain / devidedouble;
//                remain=(remain%devidedouble)*1000000000000LL+base[++i];
/**/ remain -= base * devidedouble;
/**/ remain = remain * 1000000000000LL + base[++i];
}
}
else
for (i = start; i <= array;)
{
base = remain / devidedouble;
//                remain=(remain%devidedouble)*1000000000000LL+base[++i];
/**/ remain -= base * devidedouble;
/**/ remain = remain * 1000000000000LL + base[++i];
}
}
if (!step)
{
total += calc * 16;
for (i = array - 1; i >= 0; i--)
{
total += total / 1000000000000LL + calc * 16;
total %= 1000000000000LL;
}
}
else
{
long long tail;
total -= calc * 4;
for (i = array - 1; i >= 0; i--)
{
tail = total % 1000000000000LL;
total += total / 1000000000000LL - ((tail < 0) ? 1 : 0) - calc * 4;
total = tail + ((tail < 0) ? 1000000000000LL : 0);
}
}
}
}
//调用时采用语句：CalculatePI(result, NUMBERS)，
//结果保存在long long型的数组result中，
//其中result存放的是数字3，
//result以后的以整数形式存放PI的小数部分，
//每个整数对应12位的小数。
int main()
{
CalculatePI(result, NUMBERS);
return 0;
}

makesoft 发表于 2020-8-27 12:15:58

谁放在世界第一的STC上试一下{:lol:}

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