BogoMIPS

Значение BogoMIPS вычисляется ядром и выводится во время инициализации системы. Оно определяет сколько раз за секунду ЦП может выполнять короткий цикл временной задержки. В рамках ядра значение BogoMIPS используется, в основном, драйверами устройств, которые должны обеспечивать временные задержки для ожидания освобождения устройств — например, ожидание в течение нескольких микросекунд готовности информации.

Ограниченное применение числа BogoMIPS связано, прежде всего, с отсутствием документации на него. Следует отметить, что BogoMIPS реализует одну из наидревнейших, присущих человечеству потребностей — сведение до одного числа всей информации, характеризующей производительность компьютера. Часть «Bogo» в слове «BogoMIPS» произрастает из «bogus» («поддельный»), что определенно свидетельствует о желании отбить охоту его использовать; что же касаемо неаккуратности, безалаберности, непригодности, лживости, полной неспособности сравнивать производительность различных систем, то по этим «приятным» показателям значение BogoMIPS оставляет далеко позади другие системы оценки производительности. Вместе с тем, BogoMIPS не в меру обаятельно, потому-то оно здесь и рассматривается. (Часть «MIPS» в слове «BogoMIPS» означает «миллионов операций в секунду» (Millions of Instructions Per Second), что является общей единицей при оценке производительности ЦП.)

calibrate_delay

19654: calibrate_delay — это функция ядра, которая вычисляет значение BogoMIPS.

19662: Как первое приближение, calibrate_delay вычисляет количество циклов __delay (строка 6866), выполняемых в течение одного тика таймера, т.е. за одну сотую долю секунды.

19664: Вычисление количества циклов, приходящихся на один тик таймера, требует начать подсчет как можно более близко к началу тика. Глобальная переменная jiffies (строка 16588) хранит количество тиков таймера с момента начала подсчета ядром (более подробно об этом рассказывается в главе 6). jiffies обновляется асинхронно в прерывании, т.е. сто раз в секунду. При этом ядро приостанавливает все активные процессы, обновляет эту переменную, после чего возобновляет свою работу с того места, где она была приостановлена. Если этого не сделать, цикл в следующей строке никогда не завершится. Поскольку jiffies объявлена как volatile и ее значение будет изменяться по причинам, невидимым для компилятора, gcc может оптимизировать цикл таким образом, что он никогда не завершится, gcc пока еще не настоль интеллектуален, однако его создатели предпринимают попытки сделать его таковым.

19669: Как раз можно начинать отработку нового тика таймера, который только что совершился. Следующий шаг заключается в организации задержки размером loops_per_sec проходов цикла таймера и выяснении, прошел ли полный тик таймера. Если это так, цикл завершается, в противном случае цикл стартует заново с удвоенным значением loops_per_sec. Именно такая форма цикла связана частично с тем, что существующие компьютеры не могут выполнять цикл задержки где-то около 2³² раз в секунду (для 64-разрядных компьютеров — менее 2⁶⁴ раз в секунду).

19677: Теперь ядру известно, что loops_per_sec проходов цикла задержки на данном компьютере выполняется дольше одной сотой доли секунды, поэтому оценка уточняется. Производится двоичный поиск истинного значения loops_per_sec, вначале исходя из предположения, что истинное значение находится в пределах между текущей оценкой и ее половиной — истинное значение не может превышать текущую оценку, однако может быть (вероятнее всего, это так) меньше ее.

19681: Тем же способом, что и ранее, calibrate_delay просматривает, не является ли уменьшенное значение loops_per_sec все еще настоль большим, чтобы отнимать полный тик таймера. Если это так, то правильное значение лежит где-то очень близко к текущей оценке (немного меньше ее). Цикл продолжается с меньшим значением. В противном случае цикл продолжается с большим значением.

19691: Ядро имеет очень хороший механизм оценки количества проходов цикла задержки на один полный тик таймера. Это число умножается на количество тиков в секунду, в результате чего получается количество проходов цикла задержки за секунду. Поскольку оценка есть оценка, а умножение ее дополнительно загрубляет, полученное число неточно вплоть до наносекунд. Однако для целей ядра этого оказывается вполне достаточно.

19693: Ядро выводит подсчитанное число, дабы привести пользователя в трепет. Бросается в глаза явное отсутствие спецификатора формата %f — везде, где это возможно, ядро старается избегать использования операций с плавающей запятой. Выводимые магические числа базируются на 500000, что произрастает из 1 миллиона (операций в секунду), деленного на 2 (количество операций в теле цикла задержки — decl и переход).