基于AM57x的OpenCL的加速性能测试

1  实验说明本例程测试功能：读取指定的图像数据，然后对图像进行灰度转换和Canny算法处理，计算处理过程所耗的时间，并将处理后的图像保存到当前目录下。本例程主要是测试OpenCL是否对这两种算法有优化效果，分别从禁用OpenCL和使能OpenCL两种情况来计算处理图像数据所用的时间，将测试的结果与官方提供的测试结果进行对比和验证。file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif  例程源码路径：光盘“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/src”file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif  可执行文件以及测试脚本路径：光盘“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/bin”file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif  测试使用的图片路径：光盘“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/data”file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif  测试平台：广州创龙TL5728-IDK开发板 开发板简介：
Ø 基于TI AM5728浮点双DSPC66x+双ARMCortex-A15工业控制及高性能音视频处理器；
Ø 强劲的视频编解码能力，支持1路1080P60或2路720P60或4路720P30视频硬件编解码，支持H.265视频软解码；
Ø 双核PRU-ICSS工业实时控制子系统，支持EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS等工业协议；
Ø 外设接口丰富，GPMC、USB 2.0、UART、SPI、QSPI、I2C、DCAN等工业控制总线和接口，支持高速接口PCle Gen2、USB 3.0、SATA 2.0；
Ø 应用于工业 PC&HMI、工业机器人、机器视觉、 医疗影像、电力自动化等领域。 2  例程编译将光盘资料“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/src”例程源码拷贝到Ubuntu任意目录，进入该源码目录执行以下命令对源码进行编译：Host#    cdAM57xx/OpenCL_performance_test/src/Host#    make SDK_INSTALL_PATH=/home/tronlong/ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-03.01.00.06 编译完成之后会在当前目录下生成可执行文件canny，将其拷贝到开发板文件系统的“/home/root/”目录下。将光盘资料“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test”下的bin文件夹以及data文件夹拷贝到开发板文件系统的“/home/root/”目录下。bin文件夹下包含opencl_off.sh和opencl_on.sh测试脚本，data文件夹下是两张大小和格式不同的图片文件TL5728_1080p.jpg和lena.png。 3  例程测试以下分别从禁用OpenCL功能和使能OpenCL功能来进行对比测试，分别采用data文件夹下的图片TL5728_1080p.jpg和lena.png来测试。3.1    禁用OpenCL执行以下命令进行测试，先禁止运行OpenCL功能，然后清理缓存再进行测试，重复清理缓存和测试的步骤5次，如下图所示：Target#      sourcebin/opencl_off.shTarget#      sync;echo 3 >/proc/sys/vm/drop_cachesTarget#      ./cannydata/TL5728_1080p.jpg 取以上5次测试结果的平均值：Ø  BGR2GRAY tdiff=55.01msØ  Canny tdiff=95.50ms3.2    使能OpenCL执行以下命令进行测试，先使能OpenCL功能，然后清理缓存再进行测试，重复清理缓存和测试的步骤6次，如下图所示：Target#      sourcebin/opencl_on.shTarget#      sync;echo 3 >/proc/sys/vm/drop_cachesTarget#      ./cannydata/TL5728_1080p.jpg 如上一共测试了6次，每一次测试之前记得先将系统内核缓存清理干净，否则测试结果有误。因为第一次运行时，内核在AM57xx上编译，OpenCL使能时会有额外的延迟，延迟时间大约为几十秒，所以第一次测试结果不作为参考。官方解释如下：Please note that the first run, with OpenCL on, hasadditional delay of ~1min, due to kernel compilation on AM57xx. This isconstrained to first run only, if "TI_OCL_CACHE_KERNELS" environemntvariable is set.由以上6次的测试结果，取最后5次测试结果的平均值：Ø  BGR2GRAY tdiff=185.38msØ  Canny tdiff=17.71ms3.3    测试结果对比同理，按照如上操作步骤在分别禁用OpenCL和使能OpenCL的情况下，计算处理lena.png图片所用的时间，并对5次测试的数据取平均值。对比以上测试结果，如下表所示：
作用率=禁用OpenCL计算处理图像数据所用的时间/使能OpenCL计算处理图像数据所用的时间。以下是官方的测试数据： BGR2GRAY作用率=0.345Canny作用率=1.690从测试结果可以看出来，本次测试与官方测试结论是一致的：OpenCL对BRG2GRAY算法不但没有性能上的提升反而存在着负面的效果；而对Canny算法则有着非常明显的提升效果，与官方的作用率进行对比，本次测试得出的作用率要大于官方提供的作用率数据，这与待测试的图像文件有一定的关系。官方提供的其他OpenCL内核的测试数据：链接：http://processors.wiki.ti.com/index.php/OpenCV