Стресс тест процессора в Linux

Прогнал я тест Linpack и задумался: а не пора ли мне поменять термопасту на своём ноутбуке?

Да, по результатам нескольких тестов подряд (не буду захломлять статью картинками) видно, что процессор уходит в троттлинг (пропуск тактов и сброс частоты при нагреве), но вот, как быстро он начинает это делать?

Стресстест процессора в терминале Linux

Задавшись этим вопросом и поискав в интернете утилиты, я понял, что основная проблема в решении поставленной мной задачи - одновременный запуск, как минимум пары утилит и разбегающиеся глаза в двух окнах... И я пришёл к выводу, что мне больше подходит консольный вариант, нежели разноцветные окна открытых программ.

Начал я с sysbench:

sudo apt install sysbench

sysbench --num-threads=4 --test=cpu --cpu-max-prime=100000 run

где:

• --num-threads=4 - это количество потоков, у меня двухъядерный четырёхпотоковый Intel® Core™ i7-640M, поэтому 4;
• --cpu-max-prime=100000 - это максимальное количество выполненных операций, я выставил в 100000, т.к. по умолчанию - 10000, слишком быстро завершают тест.

Потом я перешёл на Linpack. Так как процессор у меня от Intel и я имею некоторую долю лени (лень - двигатель прогресса), то я взял, скачал и распаковал готовый Intel-овский Linpack, предварительно создав в домашнем каталоге директорию linpack:

mkdir ./linpack
cd ./linpack
wget http://registrationcenter-download.intel.com/akdlm/irc_nas/9752/l_mklb_p_2018.3.011.tgz
tar -xvzf ./l_mklb_p_2018.3.011.tgz

Для AMD процессоров такой вариант я бы не стал пробовать, так как компилятор от Intel вставляет закладки, проверяющие процессор и если он не Intel...ну, подумаешь сотню-другую лишних инструкций процессор выполнит и заведомо проиграет в производительности. Для AMD лучше собрать Linpack из исходников, например, из этих. В данной статье сборку из исходников рассматривать не буду - читайте README в source code.

Вернёмся к Intel-овскому Linpack-у. Там много чего лишнего и мне не нужного, а то, что нужно рассмотрю относительно версии 2018.3.011. Сразу же перейду в нужную директорию, чтоб потом не набирать длинные команды:

cd ./l_mklb_p_2018.3.011/benchmarks_2018/linux/mkl/benchmarks/linpack

Так как по умолчанию Intel-овский Linpack заточен под тестирование серверных Xeon-ов, создадим свой файл, который будет использоваться в качестве входных опций - просто уменьшим количество тестов, иначе устанем "пару-тройку дней" ждать завершения теста. У меня Linux Mint LMDE 3, поэтому я использую текстовый редактор xed, да и нравится он мне бОльшим функционалом, особенно, когда из-под root-а его запускать - он цвет на красный меняет. И так, создаём в этой же директории, в которую перешли, файл, например, my_test:

xed ./my_test

И в созданный файл копируем следующее содержимое:

Shared-memory version of Intel(R) Distribution for LINPACK* Benchmark. *Other names and brands may be claimed as the property of others.
Sample data file lininput_xeon64.
5 # number of tests
1000 2000 5000 10000 20000 # problem sizes
1000 2000 5008 10000 20000 # leading dimensions
4 2 2 2 1 # times to run a test
4 4 4 4 4 # alignment values (in KBytes)

Ну, и собственно запуск Linpack с созданным файлом:

./xlinpack_xeon64 -i ./my_test

Или:

./xlinpack_xeon64 ./my_test

Можно ещё заюзать stress-ng или stress, но поставленной мной задачи это всё-равно не решает. Вывода температуры, частот и времени от начала старта эти утилиты мне не показывают.

Температуру может показать sensors - подробнее про установку этой утилиты здесь. И эта утилита понадобится в дальнейшем рассмотрении моего вопроса. Линукс - велик и могуч: одна и та же задача может решаться по-разному. За Си мне лень было браться и я написал недостающую мне часть на BASH, ибо строк получилось не так уж и много. Без установленной sensors мой скрипт работать не будет. Фиксацию троттлинга естесственно не стал писать - его и так будет видно по сбросу частоты и температуре. Вот сам скрипт:

#!/bin/bash
out=0 # переменная контроля за тестовым процессом
pid_test='tty' # PID тестового процесса (сделан существующей директорией, чтоб запускать без аргументов)
cpus_num=$(cat /proc/cpuinfo | grep -ci 'processor') # количество процессоров/ядер/потоков
echo -en "\033[?25l" 1>&2 # скрыть курсор
echo -en "\033[1m" 1>&2 # жирный шрифт
cat /proc/cpuinfo | sed '/model name/!d;s/^[^:][^:]*: //g' | sort -u # вывод модели процессора
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
trap out=1 SIGINT # инициализация выхода по ctrl+c
trap out=2 SIGABRT # инициализация выхода по незапуску теста
for ((i=0; i<$cpus_num; i++)) # предварительная инициализация массива переменных
do
cpu_crit_temp[$i]=$(sensors | sed '/Core '"$i"'/!d;s/.*crit = +\(.*\)[.][0-9]°C).*/\1/')
if [ -n "${cpu_crit_temp[i]}" ]
then
let cpu_red_temp[i]=cpu_crit_temp[i]-10
let cpu_yel_temp[i]=cpu_crit_temp[i]-30
cpu_min_temp[$i]=1000
cpu_max_temp[$i]=0
fi
done
start_time=$(cat /proc/uptime | sed 's/[.][0-9][0-9] .*$//') # время запуска
if [ -n "$1" ]
then
script_pid="$$"
(if ! $@ > "$0_out" 2>&1 # запуск тестового файла
then
kill -s SIGABRT $script_pid # послать сигнал основному скрипту об отказе запуска
fi 2>/dev/null)&
pid_test="$!" # PID тестового процесса
fi
while (true) # контроль температуры
do
for ((i=0; i<$cpus_num; i++))
do
cpu_freq[$i]=$(cat /sys/devices/system/cpu/cpu${i}/cpufreq/scaling_cur_freq | sed 's/...$//')
cpu_temp[$i]=$(sensors | sed '/Core '"$i"'/!d;s/.*+\(.*\)[.][0-9]°C[ \t]*(.*/\1/')
if [ -n "${cpu_temp[i]}" ]
then
(( ${cpu_temp[i]} < ${cpu_min_temp[i]} )) && cpu_min_temp[$i]=${cpu_temp[i]}
if (( ${cpu_temp[i]} > ${cpu_max_temp[i]} ))
then
cpu_max_temp[$i]=${cpu_temp[i]}
time_max[$i]=$(cat /proc/uptime | sed 's/[.][0-9][0-9] .*$//')
let time_max[i]=time_max[i]-start_time
fi
if (( ${cpu_temp[i]} > ${cpu_red_temp[i]} ))
then
echo -en "cpu${i}:\t"
echo -en "\033[1m" 1>&2 # жирный шрифт
echo -n "${cpu_freq[i]} "
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -en "MHz \t"
echo -en "\033[31;1m" 1>&2 # жирный красный шрифт
echo -n "${cpu_temp[i]}"
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -en "°C \t(min: ${cpu_min_temp[i]}°C; max: "
echo -en "\033[31;1m" 1>&2 # жирный красный шрифт
echo -n "${cpu_max_temp[i]}"
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo "°C/${time_max[i]}sec) "
elif (( ${cpu_temp[i]} > ${cpu_yel_temp[i]} ))
then
echo -en "cpu${i}:\t"
echo -en "\033[1m" 1>&2 # жирный шрифт
echo -n "${cpu_freq[i]} "
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -en "MHz \t"
echo -en "\033[33;1m" 1>&2 # жирный жёлтый шрифт
echo -n "${cpu_temp[i]}"
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -en "°C \t(min: ${cpu_min_temp[i]}°C; max: "
echo -en "\033[31;1m" 1>&2 # жирный красный шрифт
echo -n "${cpu_max_temp[i]}"
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo "°C/${time_max[i]}sec) "
else
echo -en "cpu${i}:\t"
echo -en "\033[1m" 1>&2 # жирный шрифт
echo -n "${cpu_freq[i]} "
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -en "MHz \t"
echo -en "\033[32;1m" 1>&2 # жирный зелёный шрифт
echo -n "${cpu_temp[i]}"
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -en "°C \t(min: ${cpu_min_temp[i]}°C; max: "
echo -en "\033[31;1m" 1>&2 # жирный красный шрифт
echo -n "${cpu_max_temp[i]}"
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo "°C/${time_max[i]}sec) "
fi
else
echo -en "cpu${i}:\t"
echo -en "\033[1m" 1>&2 # жирный шрифт
echo -n "${cpu_freq[i]} "
echo -en "\033[0m" 1>&2 # сброс параметров цвета
echo -e "MHz \t "
fi
done
time=$(cat /proc/uptime | sed 's/[.][0-9][0-9] .*$//')
let time=time-start_time
echo -en "Time:\t$time sec. "
[ ! -d "/proc/${pid_test}" ] && break # выход по окончании теста (лучший способ контроля по comm и cmdline, но...лень)
[ "$out" != '0' ] && break # выход при ошибке теста
echo -en "\033[${i}A\r" 1>&2 # перенос курсора вверх на $i строк и на начало строки
sleep 0.1 # пауза, чтоб вывод частот сильно не скакал
done
echo ''
echo -en "\033[?25h" 1>&2 # включение курсора
if [[ "$out" == '0' && -n "$1" ]]
then
cat "$0_out" | sed '/^$/d;/Sample data/d;/CPU frequency/d;/Parameters are set/,/Data alignment value/d'
rm -fR "$0_out"
exit 0
elif [[ "$out" == '1' && -n "$1" ]]
then
kill -9 "$pid_test" 1>/dev/null 2>/dev/null
cat "$0_out" | sed '/^$/d;/Sample data/d;/CPU frequency/d;/Parameters are set/,/Data alignment value/d'
rm -fR "$0_out"
exit 1
elif [ "$out" == '1' ]
then exit 1
elif [ "$out" == '2' ]
then
echo -en "\033[31;1m" 1>&2
echo 'Error arg!'
echo -en "\033[0m" 1>&2
exit 2
fi
exit 0

Сильно не ругайте за скидывание управляющих символов в stderr (1>&2), но это дело привычки, если вдруг потом вывод скрипта в файл отправлять, а там все эти ESC-апе последовательности точно не нужны, вот так и будет терминал цветным, а файл чистым. Что-то я отвлёкся.

Я создал файл chk в директории с linpack-ом и записал скрипт в него, Вы можете сделать тоже самое, за исключением xed, если у Вас его нет:

xed ./chk

И собственно то, ради чего всё затевалось - тест Linpack cо скриптом:

./chk ./xlinpack_xeon64 -i ./my_test

Да, я вижу, одно ядро нагрелось до критического TDP в 105°C за 86 секунд, но это мне ни о чём не говорит, а вот то, что с 50°C до 80°C процессор нагревается за 2 секунды - это уже показатель: термопасту точно пора менять - два года не менял, а вот с системой охлаждения останется вопрос, который проявят тесты после замены термопасты и термопроводящих прокладок на моём ноутбуке.

Почему именно 80°C я взял за отправную точку? Да просто потому, что именно эта температура заложена в BIOS, как температуры начала скидывания частот, да ещё и начало включения кулера выставлена в 55°C в угоду энергосбережению, но BIOS - InsydeH20, да ещё и с проверкой своей хэш-суммы и белым списком девайсов - та ещё головная боль...будет программатор - займусь им вплотную.

Скрипт писал на скорую руку и с ориентиром на Linpack, но он так же свободно работает и с другими консольными утилитами. Вот запуск с вышеизложенным sysbench:

./chk sysbench --num-threads=4 --test=cpu --cpu-max-prime=100000 run

Как видно из скриншота sysbench не даёт полную нагрузку на процессор, в отличии от Linpack-а...

Вот запуск с утилитой stress (подробнее про stress - здесь):

./chk stress --cpu 16

Естественно выход/окончание теста с утилитой stress осуществляется вручную по CTRL+C, отсюда и Error: 1 выведенная моей переменной PS1 из-за подобной реализации выхода из скрипта через exit 1.

Скрипт можно запустить и без опций, но тогда он только температуру и частоты в почти реальном времени показывает:

./chk

В любом случае выход из скрипта осуществляется автоматически, по окончании теста или можно выйти, нажав CTRL + C:

В общем: поставленную для себя задачу я решил и даже лучше - появилась целая надстройка над тестовыми утилитами. Осталось ноутбук разобрать и поменять таки термопасту с прокладками: как вспомню - аж страшно становится...

Оставьте свой Email для того чтобы получать анонсы новых статей и полезную информацию о Linux по электронной почте

Я прочитал и принимаю
Политику конфиденциальности

Pеклама

Если вы искали альтернативу почтовому сервису Gmail, который уважает вашу конфиденциальность, обратите внимание на ProtonMail. Ваши письма автоматически шифруются сквозным шифрованием, поэтому читать их можете только вы и получатель. ProtonMail не собирает ваши персональные данные и базируется в Швейцарии, где действуют одни из самых строгих законов о конфиденциальности. Посмотреть детали