通过开源鸿蒙终端工具Termony完成Coremark 命令行工具构建过程深度解读

本文记录使用命令 OHOS_ARCH=aarch64 OHOS_ABI=arm64-v8a sh ./create-hnp.sh 构建 Coremark 的完整过程，包括环境、构建链路、关键日志、常见问题与解决方案、产物验证与重建方法，便于复现与运维。

📖 Coremark 简介

Coremark 是一个简单而标准的 CPU 性能基准测试程序，由 EEMBC（Embedded Microprocessor Benchmark Consortium）开发。它通过执行一系列常见的算法操作来评估处理器的性能，包括链表操作、矩阵操作、状态机操作等，是嵌入式系统和移动设备性能评估的重要工具。

🎯 Coremark 的作用与重要性

Coremark 是 CPU 性能基准测试的标准工具，提供了：

标准化测试：提供统一的性能评估标准，便于不同设备之间的性能对比
简单易用：测试程序简单，易于理解和部署
多线程支持：支持单线程和多线程测试，评估并行处理能力
可移植性：跨平台支持，可在不同架构上运行
性能指标：提供 Coremark 分数，用于量化 CPU 性能

🔧 Coremark 核心特性

1. 测试算法

Coremark 包含四种核心算法：

链表操作：测试内存访问和指针操作性能
矩阵操作：测试数学计算和内存访问模式
状态机操作：测试分支预测和条件判断性能
CRC 计算：测试位操作和循环性能

2. 测试模式

单线程模式：评估单核性能
多线程模式：评估多核并行处理能力（支持 PThread）

3. 输出指标

Coremark 分数：主要性能指标，分数越高性能越好
迭代次数：执行的测试迭代次数
编译器信息：使用的编译器和编译选项
平台信息：运行平台的相关信息

🚀 构建入口与环境

📝 执行命令 ：OHOS_ARCH=aarch64 OHOS_ABI=arm64-v8a sh ./create-hnp.sh
🔧 入口脚本 ：create-hnp.sh
- 检查必需的环境变量 OHOS_ARCH 和 OHOS_ABI
- 导出 LC_CTYPE、TOOL_HOME、OHOS_SDK_HOME
- 执行 make -C build-hnp
📦 顶层构建 ：build-hnp/Makefile
- PKGS 变量定义需要构建的包列表（包含 coremark）
- 通过 check-pkgs 机制自动检测 PKGS 变化并触发重新构建
- 自动合并 external-hnp 目录下的外部 HNP 包
- base.hnp 依赖所有包的 .stamp 和外部 HNP 包
- 总目标 all: copy，打包 base.hnp 并拷贝到 entry/hnp/$(OHOS_ABI)

⚙️ Coremark 包的构建配置

📁 包目录 ：build-hnp/coremark/Makefile
- 继承通用规则：include ../utils/Makefrag
- 源地址：SOURCE_URL = https://github.com/eembc/coremark/archive/refs/heads/main.zip
- 版本：最新 main 分支
🔧 构建策略 ：
- 绕过上游 Makefile 的 make compile 目标（避免 CC 变量扩展问题）
- 直接调用交叉编译器编译源码
⚙️ 编译参数 ：
- 单线程版本 ：
  - -O3 - 最高优化级别
  - -Imacos -Iposix -I. - 包含路径
  - -DFLAGS_STR='"-O3 -static "' - 编译选项字符串（用于运行时显示）
  - -DITERATIONS=0 - 迭代次数（0 表示自动计算）
  - -static - 静态链接
- 多线程版本（20 线程） ：
  - -DMULTITHREAD=20 - 线程数
  - -DUSE_PTHREAD - 使用 PThread
  - -pthread - PThread 链接选项
  - 其他参数与单线程版本相同
🔨 构建流程 ：
1. 下载源码包（GitHub main.zip）
2. 解包并进入源码目录
3. 编译单线程版本 coremark.exe
4. 复制到 sysroot/bin/coremark.exe
5. 编译多线程版本 coremark.exe
6. 复制到 sysroot/bin/coremark_p20c.exe
🔧 通用工具链与路径 ：build-hnp/utils/Makefrag
- CC/CXX/LD/AR/RANLIB/... 均指向 OHOS SDK 的 LLVM 工具链
- 下载支持多镜像回退：wget → curl，主镜像失败时自动尝试备用镜像

📋 关键日志与过程节点

📥 下载与解包 ：
- 从 GitHub 下载 main.zip（最新源码）
- 完成解包并进入 temp/coremark-main 目录
- 下载规则支持多镜像回退：wget → curl，自动尝试备用镜像
⚙️ 编译阶段 ：
- 使用交叉编译器直接编译源码
- 单线程版本：编译生成 coremark.exe (825K)
- 多线程版本：编译生成 coremark_p20c.exe (827K)
- 两个版本都使用静态链接，便于部署
📦 安装与打包 ：
- 复制到 sysroot/bin/
- 合并外部 HNP 包（如果存在）
- 最终执行 zip -r base.hnp sysroot 并拷贝到 entry/hnp/arm64-v8a/

✅ 产物验证

📦 检查打包文件

bash 复制代码

ls build-hnp/base.hnp  # 应存在
ls entry/hnp/arm64-v8a/*.hnp  # 应包含 base.hnp 与 base-public.hnp

🔍 检查二进制文件

bash 复制代码

# 检查 coremark 程序
ls -lh build-hnp/sysroot/bin/coremark*
file build-hnp/sysroot/bin/coremark.exe
file build-hnp/sysroot/bin/coremark_p20c.exe

# 验证文件是否存在
test -f build-hnp/sysroot/bin/coremark.exe && echo "coremark.exe: OK" || echo "coremark.exe: MISSING"
test -f build-hnp/sysroot/bin/coremark_p20c.exe && echo "coremark_p20c.exe: OK" || echo "coremark_p20c.exe: MISSING"

✅ 构建验证结果：

✅ 单线程版本已成功安装：coremark.exe (825K)
✅ 多线程版本已成功安装：coremark_p20c.exe (827K)
✅ 文件类型：ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, statically linked
✅ 静态链接，无需外部依赖

💻 终端中执行的示例命令

🔧 Coremark 基本使用

1. 运行单线程测试

bash 复制代码

# 运行单线程 Coremark 测试
./coremark.exe

输出示例：

复制代码

2K performance run parameters for coremark.
CoreMark Size    : 666
Total ticks      : 10000
Total time (secs): 10.000000
Iterations/Sec   : 1000.000000
Iterations       : 10000
Compiler version : Clang 15.0.0
Compiler flags   : -O3 -static 
Memory location  : Please put data memory location here
                    (e.g. code in flash, data on heap etc)
seedcrc          : 0xe9f5
[0]crclist       : 0xe714
[0]crcmatrix     : 0x1fd7
[0]crcstate      : 0x8e3a
[0]crcfinal      : 0x33ff
Correct operation validated. See readme.txt for run and reporting rules.
CoreMark 1.0 : 1000.000000 / Clang 15.0.0 -O3 -static  / Heap

2. 运行多线程测试

bash 复制代码

# 运行 20 线程 Coremark 测试
./coremark_p20c.exe

输出示例：

复制代码

2K performance run parameters for coremark.
CoreMark Size    : 666
Total ticks      : 10000
Total time (secs): 10.000000
Iterations/Sec   : 20000.000000
Iterations       : 200000
Compiler version : Clang 15.0.0
Compiler flags   : -O3 -DMULTITHREAD=20 -DUSE_PTHREAD -pthread -static 
Memory location  : Please put data memory location here
                    (e.g. code in flash, data on heap etc)
seedcrc          : 0xe9f5
[0]crclist       : 0xe714
[0]crcmatrix     : 0x1fd7
[0]crcstate      : 0x8e3a
[0]crcfinal      : 0x33ff
Correct operation validated. See readme.txt for run and reporting rules.
CoreMark 1.0 : 20000.000000 / Clang 15.0.0 -O3 -DMULTITHREAD=20 -DUSE_PTHREAD -pthread -static  / Heap / 20:PThreads

3. 性能对比测试

bash 复制代码

# 运行单线程测试并保存结果
./coremark.exe > single_thread_result.txt

# 运行多线程测试并保存结果
./coremark_p20c.exe > multi_thread_result.txt

# 比较结果
diff single_thread_result.txt multi_thread_result.txt

4. 批量测试脚本

bash 复制代码

#!/bin/bash
# Coremark 批量测试脚本

echo "=== Coremark 性能测试 ==="
echo ""

echo "--- 单线程测试 ---"
./coremark.exe | grep "CoreMark 1.0"

echo ""
echo "--- 多线程测试（20 线程）---"
./coremark_p20c.exe | grep "CoreMark 1.0"

echo ""
echo "=== 测试完成 ==="

5. 提取 Coremark 分数

bash 复制代码

# 提取单线程分数
./coremark.exe | grep "CoreMark 1.0" | awk '{print $3}'

# 提取多线程分数
./coremark_p20c.exe | grep "CoreMark 1.0" | awk '{print $3}'

# 保存分数到文件
echo "Single Thread: $(./coremark.exe | grep 'CoreMark 1.0' | awk '{print $3}')" > scores.txt
echo "Multi Thread (20): $(./coremark_p20c.exe | grep 'CoreMark 1.0' | awk '{print $3}')" >> scores.txt
cat scores.txt

6. 验证测试结果

bash 复制代码

# 检查 CRC 校验值
./coremark.exe | grep -E "(crclist|crcmatrix|crcstate|crcfinal)"

# 验证测试是否通过
./coremark.exe | grep "Correct operation validated"

7. 性能监控

bash 复制代码

# 使用 time 命令测量执行时间
time ./coremark.exe

# 使用 top 监控资源使用（在另一个终端）
# top -p $(pgrep coremark)

# 使用 perf 分析性能（如果可用）
# perf stat ./coremark.exe

🧪 功能验证脚本

bash 复制代码

#!/bin/bash
# Coremark 工具验证脚本

COREMARK_BIN="build-hnp/sysroot/bin"

echo "=== Coremark 工具验证 ==="

# 检查单线程版本
if [ -f "$COREMARK_BIN/coremark.exe" ]; then
    echo "✓ coremark.exe: 存在"
    file "$COREMARK_BIN/coremark.exe"
    echo "文件大小: $(ls -lh "$COREMARK_BIN/coremark.exe" | awk '{print $5}')"
else
    echo "✗ coremark.exe: 缺失"
fi

echo ""

# 检查多线程版本
if [ -f "$COREMARK_BIN/coremark_p20c.exe" ]; then
    echo "✓ coremark_p20c.exe: 存在"
    file "$COREMARK_BIN/coremark_p20c.exe"
    echo "文件大小: $(ls -lh "$COREMARK_BIN/coremark_p20c.exe" | awk '{print $5}')"
else
    echo "✗ coremark_p20c.exe: 缺失"
fi

echo ""
echo "=== 测试运行（如果可执行）==="
echo "注意：这些是交叉编译的二进制文件，需要在目标设备上运行"

🐛 常见问题与解决方案

❌ 问题 1：上游 `make compile` 失败

🔍 症状 ：使用上游 Makefile 的 make compile 目标时失败，出现 "File name too long" 错误
🔎 原因 ：上游 Makefile 的 CC 变量在本环境下被异常扩展为整段 PATH，导致命令行以 PATH 字符串开头
✅ 解决方法 ：
- 绕过上游 Makefile，直接调用交叉编译器编译源码
- 在 build-hnp/coremark/Makefile 中直接使用 $(CC) 编译
- 位置：build-hnp/coremark/Makefile:8-15

❌ 问题 2：静态链接失败

🔍 症状：编译时出现静态链接错误，找不到静态库
🔎 原因：交叉工具链可能缺少静态库或静态库路径不正确
✅ 解决方法 ：
- 确认交叉工具链具备静态库（libc.a、libpthread.a 等）
- 如果静态链接受限，可以移除 -static 选项，改为共享链接
- 在设备端提供所需的共享库（libc.so、libpthread.so 等）
- 位置：build-hnp/coremark/Makefile:9,13

❌ 问题 3：SDK 环境变量未设置

🔍 症状 ：直接调用重建目标时出现 CC 未设置的错误
🔎 原因 ：CC 变量依赖于 OHOS_SDK_HOME 环境变量
✅ 解决方法：
- 使用 create-hnp.sh 脚本执行构建（自动设置环境变量）
- 或手动设置环境变量：
  bash 复制代码
```
OHOS_SDK_HOME=/path/to/sdk OHOS_ARCH=aarch64 OHOS_ABI=arm64-v8a make -C build-hnp rebuild-coremark
```
- 位置：create-hnp.sh

❌ 问题 4：FLAGS_STR 字符串转义问题

🔍 症状：运行时显示的编译选项不正确
🔎 原因 ：FLAGS_STR 宏定义的字符串转义不正确
✅ 解决方法 ：
- 确保 FLAGS_STR 使用正确的引号和转义：-DFLAGS_STR='"-O3 -static "'
- 注意单引号和双引号的嵌套使用
- 位置：build-hnp/coremark/Makefile:9,13

❌ 问题 5：多线程版本编译失败

🔍 症状：多线程版本编译时出现 PThread 相关错误
🔎 原因：缺少 PThread 库或链接选项不正确
✅ 解决方法 ：
- 确保添加 -pthread 链接选项
- 确保定义了 -DUSE_PTHREAD 和 -DMULTITHREAD=20
- 检查交叉工具链是否支持 PThread
- 位置：build-hnp/coremark/Makefile:13

🔄 重建与扩展

🔧 重建单包：

bash 复制代码

make -C build-hnp rebuild-coremark  # 触发子包重新编译并刷新 .stamp

🧹 清理：

bash 复制代码

make -C build-hnp clean  # 清理 sysroot、所有 .stamp 和 PKGS_MARKER

📦 扩展：Coremark 是 CPU 性能基准测试的标准工具，可以根据需要调整线程数或编译选项
🔄 自动重建机制：
- 修改 PKGS 后，check-pkgs 会自动检测变化并触发重新构建
- 新增外部 HNP 包到 external-hnp 目录后，会自动合并到 base.hnp

💡 实践建议

🔧 性能测试：使用 Coremark 进行 CPU 性能基准测试，对比不同设备的性能
🛡️ 静态链接：使用静态链接可以避免依赖问题，便于在设备端部署
📦 多线程测试：使用多线程版本可以评估多核处理器的并行处理能力
🔗 结果记录：保存测试结果用于性能对比和分析

📝 结论与建议

✅ 本次已在 aarch64 环境下完成 Coremark 的交叉编译与打包，单线程和多线程版本已安装到 sysroot/bin 并纳入 HNP 包。
💡 为保证构建稳定 ：
- 固定可靠的上游镜像，避免下载阶段随机失败（已实现自动回退机制）
- 绕过上游 Makefile 的问题，直接调用交叉编译器，确保稳定构建
- 使用静态链接提升可移植性，适合在设备端快速开展性能基准测试
- 通过绕过上游构建目标并直接使用交叉编译器，稳定产出单线程与多线程版本
- 利用 check-pkgs 机制自动检测包列表变化，无需手动清理

📚 以上为 Coremark 构建的深度解读与实践记录。

通过开源鸿蒙终端工具Termony完成Coremark 命令行工具构建过程深度解读

📖 Coremark 简介

🎯 Coremark 的作用与重要性

🔧 Coremark 核心特性

1. 测试算法

2. 测试模式

3. 输出指标

🚀 构建入口与环境

⚙️ Coremark 包的构建配置

📋 关键日志与过程节点

✅ 产物验证

📦 检查打包文件

🔍 检查二进制文件

💻 终端中执行的示例命令

🔧 Coremark 基本使用

1. 运行单线程测试

2. 运行多线程测试

3. 性能对比测试

4. 批量测试脚本

5. 提取 Coremark 分数

6. 验证测试结果

7. 性能监控

🧪 功能验证脚本

🐛 常见问题与解决方案

❌ 问题 1：上游 make compile 失败

❌ 问题 2：静态链接失败

❌ 问题 3：SDK 环境变量未设置

❌ 问题 4：FLAGS_STR 字符串转义问题

❌ 问题 5：多线程版本编译失败

🔄 重建与扩展

💡 实践建议

📝 结论与建议

❌ 问题 1：上游 `make compile` 失败