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基于TI C6000系列DSP的C/C++程序優(yōu)化技術

作者: 時間:2009-06-16 來源:網絡 收藏

3.2.3 內聯(lián)函數
通過下面的方法改進C語言,可使編譯出的代碼性能顯著提高:
(1)使用intrinsics(內聯(lián)函數)替代復雜的C/C++代碼;
(2)使用字(Word)訪問存放在32位寄存器的高16位和低16位字段的數據;
(3)使用雙字訪問存放在64位寄存器的32位數據(僅指C64xx/C67XX)。
編譯器提供了許多內聯(lián)函數,它們直接對應著C62X/C64X/C67X指令可快速C代碼。這些內聯(lián)函數不易用C/C++語言實現其功能。內聯(lián)函數用前下劃線“_”特別標示,其使用方法與調用函數一樣。例如C語言的飽和加法只能寫為需要多周期的函數:


這段復雜的代碼可以用_sadd()內聯(lián)函數實現,它是一個單周期的C6x指令。
result=_sadd(a,b);
要提高數據處理率,應使一條Load/Store指令能訪問多個數據。有與內聯(lián)函數相關的指令,例如_add2(),_mpyhl(),_mpylh()等,這些操作數以16位數據形式存儲在32位寄存器的高位部分和低位部分。當需要對一連串短型數據進行操作時,可使用字1次訪問2個短型數據,然后使用C6000相應指令來處理數據。相似的在C64x或C67x中,有時需要執(zhí)行64位的LDDW來訪問兩個32位數據,4個16位數據,甚至8個8位數據。
3.2.4 循環(huán)展開
循環(huán)展開是改進性能的另一種,即把小循環(huán)的迭代展開,以讓循環(huán)的每次迭代出現在代碼中。這種方法可增加并行執(zhí)行的指令數。當每次迭代操作沒有充分利用C6000結構的所有資源時,可使用循環(huán)展開提高性能。
有3種使循環(huán)展開的方法:
(1)編譯器自動執(zhí)行循環(huán)展開;
(2)在中使用UNROLL偽指令建議編譯器做循環(huán)展開;
(3)用戶自己在C/C++代碼中展開。
3.3 匯編
在對C/C++代碼使用了所有的C/C++優(yōu)化手段之后,如果仍然不滿意代碼的性能,就可以寫線性匯編程序,然后用匯編優(yōu)化器進行優(yōu)化,生成高性能的代碼。
3.3.1 寫線性匯編
使用C6000的剖析工具(Profiling Tools)可以找到代碼中最耗費時間的部分,就是這部分需要用線性匯編重寫。線性匯編代碼與匯編源代碼相似,但是,線性匯編代碼中沒有指令延遲和寄存器使用信息。這樣做的目的是由匯編優(yōu)化器來為自己設定這些信息。
寫線性匯編代碼時,需要知道:匯編優(yōu)化器偽指令、影響匯編優(yōu)化器行為的選項、TMS320C6000指令、線性匯編源語句語法、指定寄存器或寄存器組、指定功能單元、源代碼注釋等。
3.3.2 匯編優(yōu)化器優(yōu)化
匯編優(yōu)化器的任務主要有:
(1)編排指令,最大限度的利用C6000的并行能力;
(2)確保指令滿足C6000的延遲要求(Latency Requirements);
(3)為源代碼分配寄存器。


4 結 語
C6000 C/c++代碼優(yōu)化比傳統(tǒng)的代碼優(yōu)化要方便的多,但要真正發(fā)揮其芯片的工作效率還是需要一定的經驗和技巧。這不僅要求開發(fā)人員熟悉其硬件體系,還要求對編譯器的編譯原理有一定的理解。另外,在C語言層面上要達到芯片的峰值即8條指令并行是很難的,大多情況下都只能達到6.7條指令并行。在實際開發(fā)中,若優(yōu)化結果已達到6,7條指令并行卻還離實時的要求相差很遠,再花大量的人力去力求達到8條指令并行是不經濟的,此時應該考慮其他的改進或策略上的調整以求達到目的。


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