# GPU 渲染基准与界面体验打分 ***Copyright © Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. 2026. 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所有脚本都在 **板端** 执行，并且需要 **root**（要用 `/dev/uinput`、kmsgrab、`systemctl` 等）。 > > - 每个脚本都支持 `-h` / `--help`，直接打印脚本内嵌用法。 > > - 下文统一用 `/opt/gpu-bench/sdk` 作为 SDK 路径，换成你自己的路径即可。 ### 4.1 入口脚本 ```bash # 一键安装：建目录 + 补执行权限 + 依赖检查 + 环境自检（install.sh 内部会调 selfcheck.sh） /opt/gpu-bench/sdk/install.sh /opt/gpu-bench/sdk/install.sh --apt # 依赖缺失时尝试 apt-get install 自动补装 # 环境自检：只读检查，不改动系统；输出 OK/WARN/FAIL 计数 /opt/gpu-bench/sdk/selfcheck.sh # 一键评测：桌面动画 → 网页滚动 → 视频播放 → glmark2 → 汇总打分 /opt/gpu-bench/sdk/run-all.sh # 正式：glmark2 3 轮，动画/网页各 10s，视频硬解+软解 /opt/gpu-bench/sdk/run-all.sh --quick # 冒烟：glmark2 1 轮，动画/网页各 5s，仅常规片源 + 硬解 /opt/gpu-bench/sdk/run-all.sh --runs 5 # glmark2 跑 5 轮 /opt/gpu-bench/sdk/run-all.sh --with-drm # 追加 DRM 直连 KMS 对照口径（会停 gdm，见 6.3 节） /opt/gpu-bench/sdk/run-all.sh --skip-web --skip-gpu # 只跑动画 + 视频 /opt/gpu-bench/sdk/run-all.sh --skip-anim --skip-web --skip-video # 只跑 glmark2 ``` `--skip-*` 可任意组合，用来复用已有结果只补跑其中一项。 ### 4.2 结果窗口（`score_window.py`） GTK3 窗口，在开发板屏幕上 **横向** 并排展示综合分与 4 个维度的得分/等级/权重/关键数据。 `run-all.sh` 跑完会自动弹出（用 `setsid` 脱离会话，不会阻塞脚本退出）；也可单独执行： ```bash # 注意：必须切到已登录的桌面用户，且带上 Wayland 环境（等价于 run-all.sh 内部的做法） runuser -u q -- env HOME=/home/q XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1001 \ WAYLAND_DISPLAY=wayland-0 DISPLAY=:0 \ python3 /opt/gpu-bench/sdk/score_window.py \ --summary-json /opt/gpu-bench/sdk/results/score_summary.json ``` > 窗口数据来自 `score.py --json` 产出的 `results/score_summary.json`， > 窗口本身不做任何计算；所以先跑一次 `score.py --json` 才有内容可显示。 --- ## 5. 指标口径定义 [电子表格] > **为什么必须排除"静止间隔"**：GNOME 在画面不变时不重绘，所以一段 5s 采样里如果动画只持续 > 0.5s，把静止时间算进去会得出"几 FPS"的荒谬结果。排除后得到的是动画本身的帧率。 **目标刷新率以实测为准**：桌面动画场景取面板 60Hz；网页滚动场景取页面开始时自测的刷新率。 --- ## 6. 各项怎么测 ### 6.1 桌面动画（`anim_bench.sh`） - **触发真实动画**（不注入假负载）： - `overview`：`input_inject.py` 通过 `/dev/uinput` 建虚拟键盘 → 注入 `Super`（概览开/关）。 - `workspace`：先留一个 `gnome-text-editor` 窗口，再注入 `Super+Page_Down/Page_Up`（工作区切换）。 本板各工作区壁纸相同，若工作区里没有窗口，切换时画面完全不变（采样会判定"无动画"）。 > - 注意：本板实测绑定的 `Ctrl+Alt+↓/↑` 注入后 **不生效**（画面零变化）， > 必须改用同样绑定的 `Super+Page_Down/Page_Up`，切换才会产生真实滑动动画。 - `window`：真实拉起/关闭 `gnome-text-editor`（窗口开合动画）。 - **数据来源**：`frame_monitor.py` 用 ffmpeg `kmsgrab` 以 60fps 从 DRM 主平面旁路采样 （**不需要 DRM master，不打断桌面**），降采样成 64x44 灰度小图后逐帧打时间戳、按平均绝对差 判定"是否为新内容"，据此算动画帧率与卡顿分布；间隔 ≥200ms 的静止间隔不计入统计。 - 默认三个子场景：`overview`、`workspace`、`window`，各 10s。 - 精度：采集侧按固定频率轮询，时间戳精度约 ±1 帧（≈16.7ms@60Hz），适合看掉帧/卡顿占比， 不适合做亚帧级分析。 ### 6.2 网页滚动（`web_bench.sh`） - 板上只有 `firefox-esr`（无 chromium、且当前无外网），因此用 **本地 HTML + kiosk 模式**： `web/scroll_test.html` 生成 300 个渐变/圆角/阴影区块的长页面，预热 1.5s 后逐帧 `scrollBy` 滚完整页。 - **主口径**：页面内 `requestAnimationFrame` 时间戳 —— 合成器给页面的帧回调节拍，即滚动时的真实帧率。 - 结果通过 `new Image().src = 'http://127.0.0.1:8799/report?d=``'` 回传（GET 图片请求不受 同源限制，最稳），`web/collect_server.py` 收到即落盘退出。 - 同时用 `frame_monitor.py` 做 **kmsgrab 旁路采样** 做交叉验证（可用 `--no-capture` 关闭）。 ### 6.3 glmark2 全项跑分（`glmark2_bench.sh`） **Wayland 主口径（含合成器，最贴近真实体验）** ```bash adb shell /opt/gpu-bench/sdk/glmark2_bench.sh --backend wayland --runs 3 ``` 在已登录的 GNOME Wayland 会话内以桌面用户身份跑 `glmark2-es2-wayland --fullscreen`， 默认跑全部 17 个场景，结果写 `results/glmark2_wayland_run{1..3}.csv`。 **DRM 对照口径（纯 GPU 上限，不含合成器）** ```bash adb shell /opt/gpu-bench/sdk/glmark2_bench.sh --backend drm --runs 3 ``` DRM flavor 需要 DRM master，脚本会自动 `systemctl stop gdm3` → 跑 `glmark2-es2-drm --fullscreen` → 再 `systemctl start gdm3`（已用 trap 保证异常时也会拉起 gdm）。 > ⚠️ **停 gdm 会终结当前桌面会话**，跑完需要 **在屏幕上重新登录桌面** 才能继续做 GUI 场景 > （板子 `AutomaticLoginEnable=false`）。因此 `run-all.sh` 刻意把 glmark2 排在最后。 > > 若 DRM flavor 报 EGL/GBM 起不来（rockchip-drm 与 panfrost 是分体设备，靠 Mesa kmsro 串联）， > 先按 ST 的做法预置好模式再跑： > > ```bash > adb shell "modetest -s 430:1280x800 -d &" > adb shell /opt/gpu-bench/sdk/glmark2_bench.sh --backend drm --runs 1 > ``` > > （430 是本板 DSI-1 的 connector id，可用 `modetest -c` 复核） **跑分偏差控制**：脚本会记录 CPU/GPU governor 与频率、温度、显示模式快照（`logs/env_*.txt`）。 可选 `--lock-gpu` 把 GPU governor 锁到 performance。建议固定：同一分辨率、同一刷新率、 每次跑完等机器降温、3 轮取中位数（`score.py` 自动取中位）。 ```{image} images/image_G9SJbYfnko7sFCx8etjcrjoFn5b.webp :width: 1280px :height: 800px :align: center ``` ### 6.4 视频播放（`video_bench.sh`） - 默认由板端 ffmpeg 现场生成两条可复现片源（已有则复用，也可用 `--video` 指定真实素材）： - 普通项 `video_1280x800_30fps_60s.mp4`（testsrc2，30fps） - 压力项 `video_1920x1080_60fps_30s.mp4`（60fps） - 播放链路：`filesrc ! qtdemux ! h264parse ! <解码器> ! fpsdisplaysink video-sink=waylandsink` - 硬解：`mppvideodec`（Rockchip MPP / VPU） - 软解：`avdec_h264`（libav，纯 CPU，用于对比） - 数据来源：`fpsdisplaysink` 的 `frames-rendered` / `frames-dropped` / `average-fps` + `fps-measurements` 信号，直接给出 drop_rate 与平均 FPS。 ```{image} images/image_VfHJb6pkioZq1exu8WGctrypnuc.webp :width: 1280px :height: 800px :align: center ``` --- ## 7. 打分表（`score.py` 自动生成 `results/score_report.md`） [电子表格] ```{image} images/image_KckdbnIzDoisAWxUjuEcGeVSnhe.webp :width: 1280px :height: 800px :align: center ``` **场景流畅度**： ```plaintext 得分 = 10 × [ 0.5 × min(1, 有效FPS / 目标刷新率) + 0.5 × max(0, 1 − jank占比 / 10%) ] ``` **视频播放**： ```plaintext 得分 = 10 × [ 0.5 × (1 − 丢帧率) + 0.5 × min(1, 平均FPS / 片源帧率) ] ``` **综合**：`0.4×glmark2 + 0.2×动画 + 0.2×网页 + 0.2×视频`（缺失项自动按权重归一化）。 > 跑分结束时 `run-all.sh` 会在最后再打印一次精简的 **"最终得分"横幅**（综合分 + 4 个维度 + 等级）， > 免得被前面 glmark2 的 17 个场景明细淹没；完整报告仍写入 `results/score_report.md`。 > 也可单独打印：`score.py --results-dir ./results --summary`。 等级对照： [电子表格] > 已按首轮实测校准的阈值（`sdk/score.py` 顶部常量）： > `GLMARK2_FULL_SCORE = 100`（官方总分满分线，本板 Wayland 口径实测 **58** → 5.8 分） > 与 `JANK_TOLERANCE = 0.10`（jank 占比容差）。换板子/换分辨率后建议按新基线重设 `GLMARK2_FULL_SCORE`。 --- ## 8. 结果文件对照 [电子表格] > 所有相对路径都相对于 **SDK 目录**（即 `install.sh` 所在目录），产物不会落到 SDK 之外。 --- ## 9. 已知风险与待实测确认项 1. **glmark2-drm 能否直接跑通**：rockchip-drm(card0) 与 panfrost(renderD129) 是分体设备，依赖 Mesa kmsro； 若报 EGL config/GBM 错误，按 6.3 节用 `modetest -s` 预置模式后再跑。 2. **kmsgrab 像素格式（已处理）**：ffmpeg 7.1 的 `hwdownload` 格式协商有缺陷（默认会挑中 `monow` 而报 `Invalid output format`），脚本已改为先用 debug 日志探测主平面 sw_format 再显式指定。若全屏内容 触发 direct scanout 导致主平面格式中途变化（ARGB2101010 → XRGB8888），kmsgrab 会报错退出，脚本会 自动重新探测格式并续采（见 JSON 里的 `format_changes`）。 3. **uinput 注入是否被立即接受**：脚本建完虚拟键盘会等 0.4s 让 libinput 识别；若动画没被触发， 先手动确认一次（`input_inject.py tap leftmeta`）看概览是否弹出。 另注意：工作区切换只有在工作区里 **有窗口** 时才有可见变化（脚本已自动先开一个窗口）。 4. **firefox-esr 首启**：首次用独立 profile 启动较慢（已给 180s 超时）；若长时间没收到上报， 用 `--timeout 300` 重跑并观察屏幕。 5. **网页场景的 rAF 帧率可能高于面板刷新率**：GNOME Wayland + firefox-esr 下实测 rAF 可跑到 ~70Hz （说明 rAF 节拍不完全锁 vsync）。打分对帧率部分做了 `min(1, fps/目标)` 封顶，并同时给出 kmsgrab 旁路口径（真实上屏帧）作为交叉验证。 6. **数据可比性**：本方案分数用于同一板子、同一镜像版本下的横向对比（改前后 / 前后版本）， 跨平台对比需注明口径差异（是否含合成器、分辨率、刷新率）。 --- ## 10. 参考 - glmark2 官方仓库：[https://github.com/glmark2/glmark2]() - glmark2-wayland 手册（Debian）：[https://manpages.debian.org/testing/glmark2-wayland/glmark2-wayland.1.en.html]() - glmark2-drm 手册（Ubuntu）：[https://manpages.ubuntu.com/manpages/noble/man1/glmark2-drm.1.html]() - ST Wiki《How to launch glmark2 benchmark》（DRM flavor 需让出 DRM master 的做法）： [https://wiki.stmicroelectronics.cn/stm32mpu/index.php?title=How_to_launch_glmark2_benchmark]()