树莓派性能测试教程

因上周我们发布了64位系统，所以这期教程用该64位系统和官方系统进行性能测试对比，该教程同样适用于树莓派迭代升级时的性能测试

一、压力测试工具简介：

sysbench是一个开源的、模块化的、跨平台的多线程性能测试工具，可以用来进行CPU、内存、磁盘I/O、线程、数据库的性能测试。

二、测试指标介绍

1、cpu测试：

找范围内最大素数，所用时间越短越好

2、互斥锁测试：

并发线程同时申请互斥锁循环一定次数花费的时间，所用时间越少越好

3、线程调度：

线程并发执行，循环响应信号量花费的时间越少越好

4、IO性能测试

IOPS越大越好【IOPS (Input/Output Operations Per Second)，即每秒进行读写（I/O）操作的次数】

三、安装sysbench

sudo apt-get install sysbench

四、开始测试

1、cpu性能测试

通过计算0到10000中最大的素数所用的时间来测试。

【质数又称素数。一个大于1的自然数，除了1和它自身外，不能整除其他自然数的数叫做质数】

找范围内最大素数，所用时间越短越好

接下来将分别测试CPU在单线程和多线程的测试

什么是进程？
进程就是程序的一次执行，是一个动态的过程。

什么是线程？
线程是轻量级的进程，一个进程内可以有一个或者是多个线程，线程是CPU调度的基本单位。

什么是多线程？
多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，
也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

多线程的好处：
可以提高CPU的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU可以运行其它的线程而不是等待，

并不是说所有情况下用多线程都是好事，因为多线程的情况下，CPU还要花时间去维护，CPU处理各线程的请求时在线程间的切换也要花时间，所以一般情况下是可以不用多线程的，用了有时反而会得不偿失，大多情况下，要用到多线程的主要是需要处理大量的IO操作时或处理的情况需要花大量的时间等等

（1）单线程性能测试

sysbench --num-threads=1 --test=cpu --cpu-max-prime=10000 run

参数详解：

 -cpu-max-prime=N  

用来选项指定最大的素数，具体参数可以根据CPU的性能来设置，默认为10000

官方系统测试结果

64位debian测试结果

（2）多线程性能测试

sysbench --num-threads=4 --test=cpu --cpu-max-prime=10000 run

官方系统测试结果

64位debian测试结果

2、互斥锁测试

并发线程同时申请互斥锁循环一定次数花费的时间，所用时间越少越好

sysbench --test=mutex --mutex-num=4096 --mutex-locks=50000 --mutex-loops=10000 run

**参数详解**：

**--mutex-num=N**    数组互斥的总大小。默认是4096

**--mutex-locks=N**   每个线程互斥锁的数量。默认是50000

**--mutex-loops=N**   内部互斥锁的空循环数量。默认是10000

官方系统测试结果

64位debian测试结果

3、线程测试

线程并发执行，循环响应信号量花费的时间越少越好

sysbench --test=threads --num-threads=1000 --thread-yields=1000 --thread-locks=8 run

（发送1000次/个测试线程请求，每次/个线程请求产生/生成1000个数量，每个线程的锁数量为8 ）

**参数详解：** 

**--thread-yields=N**   指定每个请求的压力，默认为1000

**--thread-locks=N**    指定每个线程的锁数量，默认为8

官方系统测试结果

64为debian测试结果

4、IO性能测试

IOPS越大越好

接下来将会分成随机文件读写测试和文件连续读写测试

**参数详解：**

**--file-num=N**      代表生成测试文件的数量，默认为128。

**--file-block-size=N**    测试时所使用文件块的大小，如果想磁盘针对innodb存储引擎进行测试，可以将其设置 为16384，即innodb存储引擎页的大小。默认为16384。

**--file-total-size=SIZE**  创建测试文件的总大小，默认为2G大小。

 

**--file-test-mode=STRING**   文件测试模式，包含：seqwr(顺序写), v seqrewr(顺序读写), seqrd(顺序读), rndrd(随机读), rndwr(随机写), rndrw(随机读写)。

**--file-io-mode=STRING**    文件操作的模式，sync（同步）,async（异步）,fastmmap（快速mmap）,slowmmap（慢速mmap），默认为sync同步模式。

**--file-async-backlog=N**   对应每个线程队列的异步操作数，默认128。

**--file-extra-flags=STRING**   打开文件时的选项，这是与API相关的参数。

**--file-fsync-freq=N**   执行fsync()函数的频率。fsync主要是同步磁盘文件，因为可能有系统和磁盘缓冲的关系。 0代表不使用fsync函数。默认值为100。

**--file-fsync-all=[on|off]**  每执行完一次写操作，就执行一次fsync。默认为off。

**--file-fsync-end=[on|off]**  在测试结束时执行fsync函数。默认为on。

**--file-fsync-mode=STRING**   文件同步函数的选择，同样是和API相关的参数，由于多个操作系统对于fdatasync支持不同，因此不建议使用fdatasync。默认为fsync。

**--file-merged-requests=N**   大多情况下，合并可能的IO的请求数，默为0。

**--file-rw-ratio=N**    测试时的读写比例，默认时为1.5，即可3：2。

(1)随机文件读写：

每秒读取速度, 每秒请求数量

sysbench --test=fileio --file-num=2 --file-total-size=64M --file-test-mode=rndwr run

官方系统测试结果

64位debian测试结果

(2)文件连续读写

sysbench --test=fileio --file-num=2 --file-total-size=64M --file-test-mode=seqrewr run

官方系统测试结果

64位debian测试结果