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coLinux and X server

Introduction and Motivation

Benchmark

Test Environment

AMD Athlon 64 2800+
ASUSTeK K8V SE DX
512MB DDR DIMM
NVIDIA GeForce FX 5200

Windows XP Professional SP1
cygwin 1.5.11-1
xorg-x11-base 6.8.0.0-1
X-Win32 6.0デモバージョン
WRQ Reflection X 12.0.2評価版
Cooperative Linux 0.6.2
Knoppix 3.4 20040517-20040820

Result

Cygwinを使ってローカルでx11perfを実行した結果。

	500x500 rectangle	Char16 in 40-char line (k14)	Copy 500x500 from pixmap to window	PutImage 500x500 square	ShmPutImage 500x500 square
Cygwin/X	2000 reps @ 3.7091 msec (270.0/sec)	400000 reps @ 0.0139 msec ( 72100.0/sec)	1600 reps @ 4.0877 msec ( 245.0/sec)	80 reps @ 99.0660 msec ( 10.1/sec)	1200 reps @ 4.2127 msec ( 237.0/sec)
X-Win32	30000 reps @ 0.1957 msec ( 5110.0/sec)	120000 reps @ 0.0538 msec ( 18600.0/sec)	320 reps @ 16.0175 msec ( 62.4/sec)	8 reps @ 663.0741 msec ( 1.5/sec)	-
Reflection X	30000 reps @ 0.1950 msec ( 5130.0/sec)	8000000 reps @ 0.0011 msec (945000.0/sec)	320 reps @ 16.1303 msec ( 62.0/sec)	28 reps @ 254.3465 msec ( 3.9/sec)	-

coLinuxでx11perfを実行した結果。

	500x500 rectangle	Char16 in 40-char line (k14)	Copy 500x500 from pixmap to window	PutImage 500x500 square	ShmPutImage 500x500 square
Cygwin	2000 reps @ 3.5264 msec 284.0/sec	800000 reps @ 0.0103 msec 97400.0/sec	1600 reps @ 3.9189 msec 255.0/sec	12 reps @ 438.2211 msec 2.3/sec	-
X-Win32	30000 reps @ 0.1895 msec 5280.0/sec	120000 reps @ 0.0521 msec 19200.0/sec	320 reps @ 15.5145 msec 64.5/sec	20 reps @ 263.0146 msec 3.8/sec	-
Reflection X	30000 reps @ 0.1906 msec 5250.0/sec	3200000 reps @ 0.0017 msec 573000.0/sec	360 reps @ 1p.4839 msec 64.6/sec	20 reps @ 260.7139 msec 3.8/sec	-
RealVnc client	3000 reps @ 1.8129 msec 552.0/sec	800000 reps @ 0.0060 msec 167000.0/sec	2000 reps @ 2.7148 msec 368.0/sec	240 reps @ 23.8125 msec 42.0/sec	2000 reps @ 2.8870 msec 346.0/sec ShmPut500x500

それぞれの結果をローカルのx11perfをCygwin/Xサーバーで実行した結果を 1として正規化する。

	500x500 rectangle	Char16 in 40-char line (k14)	Copy 500x500 from pixmap to window	PutImage 500x500 square
Cygwin/X	1	1	1	1
X-Win32	18.92592593	0.257975035	0.254693878	0.148514851
Reflection X	19	13.10679612	0.253061224	0.386138614
coLinux-Cygwin	1.051851852	1.350901526	1.040816327	0.227722772
coLinux-X-Win32	19.55555556	0.26629681	0.263265306	0.376237624
coLinux-Reflection X	19.44444444	7.947295423	0.263673469	0.376237624
coLinux-RealVnc client	2.044444444	2.316227462	1.502040816	4.158415842

Conclusions

全体的な特徴としてCygwin/Xはrect500が遅くcopypixwin500が早い。 Reflection Xはf14text16が早くX-Win32はf14text16が遅い。 VNCはputimage500が早く、shmput500が使える。

Lanの向こうのLinuxマシンからx11perfを飛ばすとReflection X・Cygwin/X共に putimage500で9.0/sec程度になる。このときの受信スループットが1Gbpsの7%に なっているのでputimage500は、ほぼネットワークの速度に依存すると思われる。

Cygwin/XでShadow GDI・Shadow DirectDraw・Shadow DirectDraw4 Non-Lockingの どれを使ってもスコアは測定誤差の範囲内だったのでShadow Bufferからの転送が ボトルネックになっているわけではない。

Netperfを使ってスループット測定した時のネットワーク使用率をタスクマネージャーで 見ると4%前後になる。 coLinuxでTAPを用いた時の限界スループットがおそらくこの程度。

Reflection Xはputimage500でほぼ帯域を使い切ってるのでReflection Xを 使ってる場合はTAPがボトルネックになっている可能性が。

Cygwin/Xは、ローカルではputimage500早いのに、coLinuxで実行すると遅い。

VNCはrect500やcopypixwin500でもそこそこ帯域を使うけれど、 f14text16やputimage500でもほとんど転送量が変わらない。

Netperfの測定結果によるとWindows→coLinuxのスループットが17.76Mbps、 coLinux→Windowsが35.93Mbps。

time dd if=/dev/cobd1 of=/dev/null ibs/1024 count=10000 してみると20秒ほどで転送が終わって5Mbytes/sec程度で40Mbps。 coLinuxとWindows間のデータ転送の限界がこの程度とすると、 TAP接続でほぼ限界速度がでている。

• 実際にアプリケーションを使うときにボトルネックになっている部分を調べる。
• 一部でスループットがボトルネックになっているのでXでパフォーマンスを上げるには、 coLinux側でネットワーク周りの改修が必要かも。
• Cygwin/Xはsolid-filled rectangleの描画が他に比べて異様に遅い。
• Cygwin/Xで、PutImageがローカルだと早くてリモートだと遅いのは、 WinSockでsocketをエミュレートの分？
• AstecXやExceed等の他のXサーバーはどうなんだろう。
• 時間かかりすぎるのでやらなかったけど、x11perfの全項目を測定して x11perfcompとXmarkでやりたかった。
• 冷静に考えるとx11perfcompは全項目測定して無くても使えるんでわざわざExecl使ったのは無駄。

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