測試背景

樹莓派4是芯巴客社區非常熱門的一款創客小電腦，是全世界單板電腦的一個新標桿，作為Raspberry Pi 最新一代的產品，并且得益于處理器芯片使用了4個Cortex A72架構的計算核心，主屏高達1.5GHz，具有接近日常辦公電腦的性能。

近年來隨著物聯網行業的發展，涌現出很多優秀的物聯網操作系統（IoT OS），這些IoT OS的內核以Linux、VxWorks、RTOS等為基礎，常見的RTOS有uCOS、ChibiOS、FreeRTOS、RT-Thread等。今天我們要用來測試樹莓派4的就是小而美的RT-Thread（簡稱RTT），他是國人自主開發并且是目前國內最廣泛使用的開源RTOS。

RTT最近提供了樹莓派4的板級支撐，我們可以從RTT源碼的SBC目錄找到樹莓派4的分支。通過RTT系統，樹莓派可以與其他主流的Cortex-M內核的單片機在相同的系統下進行跑分測試，這是件非常有趣的事情。于是便有了今天這個評測。

考慮到部分時間寶貴玩家沒有時間看完全文，我們把重要的內容放在最前面匯報，直接說重點，樹莓派4的測試成績是3.772 DMIPS/MHz。該計算速度達到了行業內領先水平。全劇終^_^

玩笑開大了，小伙伴們，我們收。

編譯環境搭建

樹莓派的RTT系統在windows下使用RT-Studio作為IDE，編譯環境通過ENV工具實現，其中編譯器ARM GCC集成在ENV工具里。當然，您也可以像我一樣自定義最小化搭建這個編譯環境。

我先安裝了env工具。注意前面那個“env工具”上的藍色帶下劃線的超鏈接符號了嗎？大家可以點進去下載了。env工具下載后解壓到你喜歡的路徑便可。

然后安裝gcc工具到env文件夾下的編譯工具目錄，我用的是gcc-arm-8.3-2019.03-i686-mingw32-aarch64-elf。發現這里的“gcc工具”又有超鏈接符號了嗎？大家又可以點進去下載了。

接下來，把gcc-arm-8.3-2019.03-i686-mingw32-aarch64-elf解壓出來放到env的工具目錄里。完成后的路徑應該是長這樣（我特意在描述路徑時省略了盤符和env上一級的目錄，也許有的同學是放在program files目錄，而有的同學是直接放在根目錄）：

env/tools/gnu_gcc/arm_gcc/gcc-arm-8.3-2019.03-i686-mingw32-aarch64-elf

最后，下載RTT的源代碼，命令如下：

git clone https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git

RTT源碼下載完畢后，進入rt-thread/bsp/raspberry-pi/raspi4-64路徑，修改一下rtconfig.py文件，把EXEC_PATH的值修改到一直指到gcc-arm-8.3-2019.03-i686-mingw32-aarch64-elf下面的bin目錄。然后，在當前路徑下（raspi4-64）打開env，在env里輸入scons回車。

如果你發現scons回車后編譯報錯信息如下，這表明環境搭建完成。至于怎么解決這個報錯，后面我們再填坑。

別走開，下面的第3小節教您修復方法。

scons編譯報錯修復方法

也許你跟著RTT源碼里的readme教程一步步做，也卡在scons這一步了，那么我的這一小節教程可以幫到您。

scons報錯原理很簡單，它與源代碼被其他項目編譯過有關。

解決的思路很簡單，我們只需要先執行一下清理。

清理命令：

scons -c

然后，你就可以正常使用scons編譯了。

解決過程的截圖如下：

編譯完成后會在raspi4-64目錄生成一個rtthread.bin文件，把它放到樹莓派系統TF卡的boot目錄里，修改boot目錄里的config.txt的內容為如下：

enable_uart=1
arm_64bit=1
kernel=rtthread.bin
core_freq=250

以上這個config.txt文件設置了串口調試和內核文件，并把主頻設置為250MHz。會玩的小伙伴還可以把主頻設置高一點。

樹莓派4串口調試使用方法

給樹莓派的調試串口接上串口調試線，注意這里5V接口是不需要連接的，我們只使用GND、TX和RX。

確保TF卡插好后，先把USB轉串口模塊插到電腦上，啟動串口調試工具，然后給樹莓派上電。注意樹莓派上電在最后做，順序不要反。你應該能在串口調試助手里看到下圖的啟動打印輸出。我的這個RTT系統是新編譯的，所以編譯日期是今天，1月20日。串口調試打印如下圖所示：

給RTT系統增加Dhrystone軟件

下面我們回到RTT系統編譯環境，重新制作一個帶有性能跑分軟件的系統。

在前面env環境里輸入menuconfig回車進入RTT內核設置，在online packages里的tools packages里找到DHRYSTONE，按空格給他打上勾，如下圖所示。

Dhrystone是測量處理器運算能力的最常見基準程序之一，常用于處理器的整型運算性能的測量。程序是用C語言編寫的，因此C編譯器的編譯效率對測試結果也有很大影響。因此我們測試時候一定要把編譯器版本和編譯時候的優化級別也一起考慮，盡量不要把不同優化級別的程序放在一起比較。

另外，上圖里另一個CoreMark也是個跑分軟件，但是我測試有些問題，先不管那個CoreMark。

編譯器設置文件在rtconfig.py，本次使用的gcc版本為8.3，如下圖所示

默認優化級別是O2，如下圖所示，我們先用這個默認優化級別把Dhrystone的編譯過程走通，后一小節再做O0級別優化的測試。

Dhrystone屬于online package，沒有集成在默認的源碼里，需要在線下載，做完menuconfig以后還需要用命令pkgs update把Dhrystone的源碼下載，如下圖所示。這步很重要，別忘了下載，不然白白讓費編譯時間。

用scones命令編譯出新的rtthread.bin，并放入樹莓派的boot目錄替換。這次啟動后可以用help命令查看可以使用的命令，并找到dhrystone_test，如下圖所示：

跑一下試試，默認參數是循環320000次，如下圖所示：

因為速度太快，來不及計時，所以測試失敗，如下圖所示：

因此，接下來，我們要回去修改一下menuconfig的設置參數，給循環次數再多加兩個0...

原文標題：測評|使用RT-Thread對樹莓派4進行性能測試

文章出處：【微信公眾號：RTThread物聯網操作系統】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq