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---- TMS320C6000嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化編程的研究 (http://www.brpp.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=29&id=1624)
-- 發(fā)布時間：2010-11-22 14:08:03
-- TMS320C6000嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化編程的研究
使用匯編語言進(jìn)行編程時特別需要注意的是C6000指令的延遲情況,有些指令并不是立刻就能得到結(jié)果。C6000指令集中有延遲的指令如表1所示。
表1 C6000的有延遲指令
例1 32位歸一化函數(shù)morm_1()
short morm_1(long L_var1)
{short var_out;
if (L_var1= = 0L){
var_out = (short)0;
}
else {
if (L_var1= = (logn)0xffffffffL{
var_out = (short)31;
}
else {
if (L_var1< 0L) {
L_var1 = ~L_var1;
}
for(var_out=(short)0;L_var1<(long)0x40000000L;
var_out++){
L_var1 <<= 1L;
}}}
return(var_out);
}
使用匯編語言進(jìn)行優(yōu)化;
.global norm_1
_norm1:
B B3
CMPEQ 0,A4,B0
[!B0] NORM A4,A4
NOP 3
消耗時間（時鐘周期）：C語言norm_1()為723;匯編語言為11。
2.2 使用線性匯編語言重寫整個函數(shù)
對于某些以循環(huán)體為主的函數(shù)可以使用線性匯編語言重寫整個函數(shù)。使用匯編優(yōu)化器進(jìn)行優(yōu)化之后,效率是非常高的。
下面例子是算法中計算幀能量的函數(shù),其中包含兩個單循環(huán)體。進(jìn)行優(yōu)化時,首先要確定循環(huán)的次數(shù)。對于循環(huán)次數(shù)是變量的情況,優(yōu)化器不進(jìn)行并行優(yōu)化;其次盡量減少數(shù)據(jù)存取次數(shù),例如以32位存取指令對16位數(shù)據(jù)進(jìn)行存取,可以節(jié)省一增的存取周期。仔細(xì)觀察C代碼,會發(fā)現(xiàn)兩次循環(huán)次數(shù)相同。第二個循環(huán)要用到第一個循環(huán)的結(jié)果,因此可以將兩個循環(huán)合并在一起,這樣就避免了在第二個循環(huán)中再從存儲器中取結(jié)果,減少了一半的Load操作。
Long Comp_En(short *Dpnt)
{ int i;
long Rez;
short Temp[60];
for (i=0;i<60;i ++) Temp [i] = shr(Dpnt[i],(short) 2);
Rez=(long) 0;
for (i=0; i <60; i ++) Rez=L_mac(Rez,Temp[i],Temp[i]);
return Rez;
}
相應(yīng)的線性匯編程序如下：
.global _Comp_En ;函數(shù)名定義,對c變量前加_
_Comp_En .cproc Dpnt;函數(shù)頭定義,Dpnt是參數(shù)
.reg Rez,Rez1,Rez2,1 ;寄存器定義,不必考慮實際的寄存器分配
.reg t1,t2,x1,c1,m1,m2
zero Rez
zero Rez1
zero Rez2
mv Dpnt,c1
mvk 30,i ;確定循環(huán)次數(shù)。因為用LDW代替LDH,循五環(huán)次數(shù)減少一半。
loop1 .trip 30
ldw *c1++,x1
sh1 x1,16,t1
shr t1,2,t1
shr x1,2,t2 ;將兩個循環(huán)合在一起,又減少了一半的從內(nèi)存取數(shù)據(jù)的時間。
smpyh t1,t1,m1
smpyh t2,t2,m2
sadd Rez1,m1,Rez1
sadd Rez2,m2,Rez2
[i] sub i,1,i ;循環(huán)計數(shù)器從30遞減
[i] b loop1
sadd Rez1,Rez2,Rez
.return Rez
.endproc
消耗時間（時鐘周期）：C語言為32971;線性匯編語言為93。
2.3 使用線性匯編改寫復(fù)雜函數(shù)中的循環(huán)體
當(dāng)函數(shù)的邏輯關(guān)系復(fù)雜,判斷、跳轉(zhuǎn)、函數(shù)調(diào)用情況特別多時,上面方法的效果就會在打折扣。這時可以使用線性匯編將其中的循環(huán)部分改寫成一個函數(shù),以優(yōu)化后的函數(shù)調(diào)用代替環(huán)部分,而不是優(yōu)化整個復(fù)雜函數(shù)。
高速數(shù)字信號處理器件的應(yīng)用范圍越來越廣,特別是在移動通信領(lǐng)域中,軟件無線電、智能天線等新技術(shù)的實都需要強(qiáng)大的實時數(shù)字信號處理的支持。TMS320C6000系列DSP完全可以滿足此類要求。但目前對于并行DSP技術(shù)的軟硬件開發(fā)還處在摸索階段,如何充分利用高速DSP的資源,是這方面的研究重點。本文研究了最新推出的TMS320C6000的優(yōu)化策略,從工程和系統(tǒng)的角度總結(jié)出一套既能滿足實時性又能保證開發(fā)時效性的實用的優(yōu)化編程方法,以供分饗。