之前长文章写起来有些累，现在写一篇短的。
background
由于我之前在给 Risc-V
开发板配跳板机环境时，在相关论坛上留下了自己的联系方式。于是今天有人找到我，他认为
ubuntu 镜像是在 CanMV-K230 的大核（1.6
GHz）中，而我之前强调是在小核（800 MHz），想让我看一看。
首先 lscpu，cat /proc/cpuinfo
肯定是用不了的。同时 /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/
也不存在，因此只能尝试手写代码衡量 CPU 频率。
solution
一个简单的解决方式是通过 Linux 系统调用 clock_gettime
获取当前时间，然后中间运行一定数量级的指令来减小测量误差：
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asm volatile (
"1:\n"
" nop\n"
" addi %[counter], %[counter], -1\n"
" bnez %[counter], 1b\n"
:
: [counter] "r"(NUM_INSTRUCTIONS)
: "memory"
);
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代码的含义是从 1e9 开始，先执行一个 nop 指令（实际上为
addi x0, x0, 0)，然后将计数器自减，最后判断计数器是否为零。
我们简单计算一下指令条数，addi 与 bnez
都是一个时钟周期。当然，考虑到现代 CPU
会执行分支预测与乱序执行，bnez
在大多数情况下会直接跳过。因此实际上这段循环在理想情况下（例如反复多次运行）会耗费两个时钟周期。
因此，这段代码，再加上循环前后的两个系统调用花费的时间，实际上会耗费略多于
2e9 个时钟周期。当然这点误差应该对于判断是 1.6GHz 还是 800 MHz
是完全可以忽略的。
最后就可以直接用 2e9 除以运行的时间，就可以获得以 GHz
为单位的结果了。
最终代码如下：
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| #include <stdio.h>
#include <time.h>
#define NUM_INSTRUCTIONS (1 * 1000000000)
int main() {
struct timespec start, end;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start);
asm volatile (
"1:\n"
" nop\n"
" addi %[counter], %[counter], -1\n"
" bnez %[counter], 1b\n"
:
: [counter] "r"(NUM_INSTRUCTIONS)
: "memory"
);
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end);
long long start_time_ns = start.tv_sec * 1000000000 + start.tv_nsec;
long long end_time_ns = end.tv_sec * 1000000000 + end.tv_nsec;
long long elapsed_time_ns = end_time_ns - start_time_ns;
printf("Elapsed time: %lld ns\n", elapsed_time_ns);
printf("Elapsed Freq: %.3f GHz\n", 2e9 / elapsed_time_ns);
return 0;
}
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运行结果：
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| junyu33@zjy-canmv:~/tmp$ ./test
Elapsed time: 1296113478 ns
Elapsed Freq: 1.543 GHz
junyu33@zjy-canmv:~/tmp$ ./test
Elapsed time: 1297572988 ns
Elapsed Freq: 1.541 GHz
junyu33@zjy-canmv:~/tmp$ ./test
Elapsed time: 1294495232 ns
Elapsed Freq: 1.545 GHz
junyu33@zjy-canmv:~/tmp$ ./test
Elapsed time: 1294133798 ns
Elapsed Freq: 1.545 GHz
junyu33@zjy-canmv:~/tmp$ ./test
Elapsed time: 1294905847 ns
Elapsed Freq: 1.545 GHz
|
summary
那位朋友最后也用了我的代码给他的开发板做了测试，结果是 1.598
GHz。因此，他是对的。