關(guān)于profile的介紹和匯編代碼級(jí)的優(yōu)化問題
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2017.04.13
關(guān)于profile的相關(guān)介紹
C6x的Debug工具提供了一個(gè)profile界面。在圖9中，包括了幾個(gè)重要的窗口，左上角的窗口是顯示出我們寫的C語言，可以讓我們知道現(xiàn)在做到了哪一步。右上角的窗口顯示的是C6x所編譯出來的匯編語言，同樣的我們也可以知道現(xiàn)在做到了哪一步。左下角的窗口是命令列，是讓我們下指令以及顯示訊息的窗口。而中間的profile窗口就是在profile模式下最重要的窗口，它顯示出的項(xiàng)目如下表：
表5：profile的各項(xiàng)參數(shù)[8]
字段 意義
Count 被呼叫的次數(shù)
Inclusive 包含子程序的總執(zhí)行clock數(shù)
匯編代碼級(jí)的優(yōu)化可能會(huì)遇到的問題匯總
在經(jīng)過C代碼的優(yōu)化之后，還不能滿足性能上的要求，則可以通過profile clock工具找出效率很低的部分，使用線性匯編重新改寫。再通過匯編優(yōu)化器編譯，匯編優(yōu)化器從輸入的線性匯編代碼中，完成以下功能：
● 尋找可以平行執(zhí)行的CPU指令。
● 在軟件流水線期間，處理流水線標(biāo)號(hào)。
● 分配寄存器的用法。
● 分配功能單元。
TI提供的匯編優(yōu)化器可以得到很高的效率，一般可以滿足性能上的要求。
優(yōu)化中的問題
在匯編代碼級(jí)的優(yōu)化過程中，總是要對(duì)程序進(jìn)行一定的改動(dòng)的情況，這樣經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題。問題匯總?cè)缦拢?/strong>
1)優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證
優(yōu)化過的程序往往不知道是否運(yùn)行正確，這時(shí)就需要程序員來加以驗(yàn)證。驗(yàn)證時(shí)一般采用的辦法就是通過測(cè)試序列來驗(yàn)證。測(cè)試序列指的是對(duì)于不同的算法所取的一組特殊的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確的反映算法的特性。
測(cè)試序列中每組數(shù)據(jù)包括：輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，通過對(duì)輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)算，把結(jié)果與輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷程序的正確性。一些常見的算法，一般都提供了測(cè)試序列。還有一些，沒有測(cè)試序列。這時(shí)就需要根據(jù)算法的特點(diǎn)，自己構(gòu)造測(cè)試序列，進(jìn)行驗(yàn)證。構(gòu)造的時(shí)候，注意序列最好有幾組，數(shù)據(jù)最好有一定的長度，這樣驗(yàn)證的更準(zhǔn)確。
2)內(nèi)存泄漏的問題
C64X系列DSP的內(nèi)部存儲(chǔ)空間有1MB，其中程序和數(shù)據(jù)還有CPU的二級(jí)緩存將共享這片空間，因此當(dāng)程序的運(yùn)行不正常時(shí)，很有可能就是內(nèi)存泄漏造成的。因此，在程序設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量不用指針，同時(shí)注意進(jìn)行邊界檢測(cè)。
程序設(shè)計(jì)的一些方法
程序設(shè)計(jì)時(shí)，一切應(yīng)以滿足實(shí)際的要求為目標(biāo)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，除了優(yōu)化能夠提高性能以外，還可以采取其他的辦法，利用DSP的特性，提高程序的運(yùn)行性能，滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)要求。
1、把程序和經(jīng)常要用的數(shù)據(jù)放入片內(nèi)RAM
片內(nèi)RAM與CPU——工作在同一時(shí)鐘頻率，比片外RAM性能高得多。因此把程序放在片內(nèi)可以大大提高運(yùn)行的速度。同時(shí)對(duì)于一些經(jīng)常要用到的數(shù)據(jù)，放入片內(nèi)，也會(huì)節(jié)省處理時(shí)間。
2、通過DMA技術(shù)搬移數(shù)據(jù)
對(duì)于C64X芯片，其片內(nèi)RAM有1MB，但是對(duì)于一些大型的圖像處理算法而言，仍可能是不夠的，因此經(jīng)常通過DMA技術(shù)，把需要用到的數(shù)據(jù)搬入片內(nèi)，把不需要的搬到片外，可以大大的提高程序的運(yùn)行速度。
3、CACHE的使用
增大CACHE，可以明顯的提高性能。但是C64X系列DSP中程序和數(shù)據(jù)還有CACHE共享片內(nèi)RAM，因此增大CACHE，就減小了實(shí)際的片內(nèi)可用空間，設(shè)計(jì)中需要注意。
C6x的Debug工具提供了一個(gè)profile界面。在圖9中，包括了幾個(gè)重要的窗口，左上角的窗口是顯示出我們寫的C語言，可以讓我們知道現(xiàn)在做到了哪一步。右上角的窗口顯示的是C6x所編譯出來的匯編語言，同樣的我們也可以知道現(xiàn)在做到了哪一步。左下角的窗口是命令列，是讓我們下指令以及顯示訊息的窗口。而中間的profile窗口就是在profile模式下最重要的窗口，它顯示出的項(xiàng)目如下表：
表5：profile的各項(xiàng)參數(shù)[8]
字段 意義
Count 被呼叫的次數(shù)
Inclusive 包含子程序的總執(zhí)行clock數(shù)
Incl-Max 包含子程序的執(zhí)行一次最大clock數(shù)Exclusive 不包含子程序的總執(zhí)行clock數(shù)Excl-Max 不包含子程序的執(zhí)行一次最大clock數(shù)利用這個(gè)profile模式我們可以用來分析程序中每個(gè)函數(shù)被呼叫的次數(shù)、執(zhí)行的時(shí)脈數(shù)等等。用這個(gè)分析的結(jié)果，程序員就可以知道哪個(gè)函數(shù)所花費(fèi)的時(shí)脈最多，是可以再改進(jìn)的，而針對(duì)它來作最佳化。
匯編代碼級(jí)的優(yōu)化可能會(huì)遇到的問題匯總
在經(jīng)過C代碼的優(yōu)化之后，還不能滿足性能上的要求，則可以通過profile clock工具找出效率很低的部分，使用線性匯編重新改寫。再通過匯編優(yōu)化器編譯，匯編優(yōu)化器從輸入的線性匯編代碼中，完成以下功能：
● 尋找可以平行執(zhí)行的CPU指令。
● 在軟件流水線期間，處理流水線標(biāo)號(hào)。
● 分配寄存器的用法。
● 分配功能單元。
TI提供的匯編優(yōu)化器可以得到很高的效率，一般可以滿足性能上的要求。
優(yōu)化中的問題
在匯編代碼級(jí)的優(yōu)化過程中，總是要對(duì)程序進(jìn)行一定的改動(dòng)的情況，這樣經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題。問題匯總?cè)缦拢?/strong>
1)優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證
優(yōu)化過的程序往往不知道是否運(yùn)行正確，這時(shí)就需要程序員來加以驗(yàn)證。驗(yàn)證時(shí)一般采用的辦法就是通過測(cè)試序列來驗(yàn)證。測(cè)試序列指的是對(duì)于不同的算法所取的一組特殊的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確的反映算法的特性。
測(cè)試序列中每組數(shù)據(jù)包括：輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，通過對(duì)輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)算，把結(jié)果與輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷程序的正確性。一些常見的算法，一般都提供了測(cè)試序列。還有一些，沒有測(cè)試序列。這時(shí)就需要根據(jù)算法的特點(diǎn)，自己構(gòu)造測(cè)試序列，進(jìn)行驗(yàn)證。構(gòu)造的時(shí)候，注意序列最好有幾組，數(shù)據(jù)最好有一定的長度，這樣驗(yàn)證的更準(zhǔn)確。
2)內(nèi)存泄漏的問題
C64X系列DSP的內(nèi)部存儲(chǔ)空間有1MB，其中程序和數(shù)據(jù)還有CPU的二級(jí)緩存將共享這片空間，因此當(dāng)程序的運(yùn)行不正常時(shí)，很有可能就是內(nèi)存泄漏造成的。因此，在程序設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量不用指針，同時(shí)注意進(jìn)行邊界檢測(cè)。
程序設(shè)計(jì)的一些方法
程序設(shè)計(jì)時(shí)，一切應(yīng)以滿足實(shí)際的要求為目標(biāo)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，除了優(yōu)化能夠提高性能以外，還可以采取其他的辦法，利用DSP的特性，提高程序的運(yùn)行性能，滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)要求。
1、把程序和經(jīng)常要用的數(shù)據(jù)放入片內(nèi)RAM
片內(nèi)RAM與CPU——工作在同一時(shí)鐘頻率，比片外RAM性能高得多。因此把程序放在片內(nèi)可以大大提高運(yùn)行的速度。同時(shí)對(duì)于一些經(jīng)常要用到的數(shù)據(jù)，放入片內(nèi)，也會(huì)節(jié)省處理時(shí)間。
2、通過DMA技術(shù)搬移數(shù)據(jù)
對(duì)于C64X芯片，其片內(nèi)RAM有1MB，但是對(duì)于一些大型的圖像處理算法而言，仍可能是不夠的，因此經(jīng)常通過DMA技術(shù)，把需要用到的數(shù)據(jù)搬入片內(nèi)，把不需要的搬到片外，可以大大的提高程序的運(yùn)行速度。
3、CACHE的使用
增大CACHE，可以明顯的提高性能。但是C64X系列DSP中程序和數(shù)據(jù)還有CACHE共享片內(nèi)RAM，因此增大CACHE，就減小了實(shí)際的片內(nèi)可用空間，設(shè)計(jì)中需要注意。
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