glmark2是一个用于测试OpenGL性能的开源工具，可以用于评估GPU性能和OpenGL驱动程序的质量。glmark2通过运行一系列OpenGL场景来测试GPU的性能,测试结果包括帧率、顶点处理能力、纹理渲染能力、光照效果等。

原理

glmark2一共定义了16种场景，每个场景包含1~4测试case，主要是通过测试不同的参数得到不同的跑分结果，共有33个case。

每个case跑完后都会有对应的帧率(FPS)，FPS对应跑分值，所有case FPS的均值即为最终的跑分值：score = sum(FPS) / 33。

[build] use-vbo=false: FPS: 3512 FrameTime: 0.285 ms
[build] use-vbo=true: FPS: 4496 FrameTime: 0.222 ms
[texture] texture-filter=nearest: FPS: 4422 FrameTime: 0.226 ms
...
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                                  glmark2 Score: 3181 
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每个场景对应一个sence-xxx.cpp，该文件会加载data目录中对应的资源进行绘制。

编译

• 镜像源：https://github.com/glmark2/glmark2.git (gitee.com)

• 环境：ubuntu 22.04

• 步骤：可以参考INSTALL和INSTALL.android文件，生成的文件在build/src中，包含glmark2、glmark2-drm、glmark2-wayland、glmark2-es、glmark2-es-drm、glmark2-es-wayland。

# sudo apt-get update
# sudo apt install python3-pip libjpeg-dev  pkg-config libpng-dev cmake  libx11-dev libdrm-dev ibgbm-dev libudev-dev libwayland-dev wayland-protocols ninja-build
# pip3 install meson
# meson setup build -Dflavors=drm-gl,drm-glesv2,wayland-gl,wayland-glesv2,x11-gl,x11-glesv2
# ninja -C build

注：编译时可能会出现缺少某些lib库错误，安装对应的lib库即可。es和非es主要差异在于es常用于嵌入式和移动平台，实现方法有三种:x11协议的客户端、wayland协议客户端和native DRM/GBM应用。

• 运行： 需要把资源文件放在/usr/local/share/glmark2目录下

glmark2# sudo mkdir /usr/local/share/glmark2
glmark2# sudo cp -R data/ /usr/local/share/glmark2
glmark2/build/src# ./glmark2

参数

• -b, --benchmark BENCH：指定测试场景，glmark2 -b xxx， xxx可以通过-l查看；
• --validate：快速输出glmark2测试信息，包括测试场景、参数和OpenGL信息。
• --frame-end METHOD：每帧结束的方法，包括：default,none,swap,finish,readpixels。该参数会影响到跑分，finish即glFinish()；swap即glXSwapBuffers()，会上屏；readpixels即glReadPixels().
• --off-screen：渲染到离屏buffer中，不会在屏幕上显示图像。
• --reuse-context：所有场景使用一个上下文，默认每个场景都使用自己的上下文
• -s, --size WxH：设置窗口的宽高；
• --fullscreen：窗口全屏显示模式；
• -l, --list-scenes：列出所有可用的场景以及对应的参数；、
• --show-all-options：显示所有场景参数值；
• --run-forever：无限循环；
• --annotate：on-screen窗口上显示FPS和参数信息；
• -d, --debug：显示debug信息；
• --visual-config：用于指定要使用的可视化配置文件；
• -h, --help：显示help信息。

流程

1. 应用入口main.cpp::main；
2. 解析参数，默认窗口大小是800*600；
3. 创建画布canvas，编译出的不同二进制使用了不同的实现，如glmark2->x11；glmark2-drm->drm；glmark2->wayland->wayland；
4. 添加所有测试sences；
5. 进入测试主函数do_benchmark。

do_benchmark实现

• 填充场景，default-benchmarks中填充默认场景的字符串和参数，benchmark-collection会对字符串进行解析后构建Scene添加到benchmarks_中;

 // default-benchmarks.h  添加默认场景字符串，用于后面解析
static void populate(std::vector<std::string>& benchmarks)
    {
        benchmarks.push_back("build:use-vbo=false");
        benchmarks.push_back("build:use-vbo=true");
        ...
    }
// benchmark.cpp 解析字符串，用:分割
static Scene & get_scene_from_description(const string &s)
{
    Util::split(s, ':', elems, Util::SplitModeNormal);
}
 // benchmark-collection.cpp 把各个scene封装成Benchmark，用于后面遍历
void BenchmarkCollection::add(const std::vector<std::string> &benchmarks)
{
    for (std::vector<std::string>::const_iterator iter = benchmarks.begin();
         iter != benchmarks.end(); iter++) {
        benchmarks_.push_back(new Benchmark(*iter));
    }
}

• 启动循环进行绘制loop->step()，首先会从benchmarks中获取场景scene进行绘制，每个场景会运行10s中，然后把scene_ ->running变量更新为false停止运行，计算场景的score，最后切换到下一个benchmark场景next_benchmark()继续运行

bool MainLoop::step() {
        // 获取场景
        while (bench_iter_ != benchmarks_.end()) {
            scene_ = &(*bench_iter_)->scene();
        }
					...
            //设置scene_ ->running()=true
            scene_ = &(*bench_iter_)->setup_scene();  
      			...
    if (scene_ ->running() && !should_quit)
  			// 进行绘制，如果循环时间超过了10s，running=false停止绘制，否则一直循环draw
        draw();

    if (!scene_->running() || should_quit) {
            // 单个scene绘制完成，计算score并统计运行场景个数
            score_ += scene_->average_fps();
            benchmarks_run_++;
        }
  			// 切换到下一个继续绘制
        next_benchmark();
    }
}

• 绘制主要流程，先清空画布canvas，调用对应场景中的draw方法进行旋转等操作，然后调用update方法更新时间，如果超过了10s会把running变量赋值为false，最后画布更新，针对不同的frame_end参数调用不同的结束方法，如glFinish、.swap()等。

// scene-buffer.cpp 绘制方法
void SceneBuffer::draw() {
    LibMatrix::mat4 model_view_proj(canvas_.projection());
    model_view.translate(0.0, 0.0, -4.0);
    model_view.rotate(45.0, -1.0, 0.0, 0.0);
    ...
}
// 更新时间
void SceneBuffer::update() {
    Scene::update();
    priv_->wave->update(realTime_.elapsed());
}
// canvas-generic.cpp 更新画布，结束一帧绘制
  void CanvasGeneric::update() {
    Options::FrameEnd m = Options::frame_end;
    switch(m) {
        case Options::FrameEndSwap:
            gl_state_.swap();
            native_state_.flip();
            break;
        case Options::FrameEndFinish:
            glFinish();
            break;
					...
}

场景