關于profile的介紹和匯編代碼級的優化問題
2017.04.13
關于profile的相關介紹
C6x的Debug工具提供了一個profile界面。在圖9中，包括了幾個重要的窗口，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，它顯示出的項目如下表：
表5：profile的各項參數[8]
字段 意義
Count 被呼叫的次數
Inclusive 包含子程序的總執行clock數
匯編代碼級的優化可能會遇到的問題匯總
在經過C代碼的優化之后，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。再通過匯編優化器編譯，匯編優化器從輸入的線性匯編代碼中，完成以下功能：
● 尋找可以平行執行的CPU指令。
● 在軟件流水線期間，處理流水線標號。
● 分配寄存器的用法。
● 分配功能單元。
TI提供的匯編優化器可以得到很高的效率，一般可以滿足性能上的要求。
優化中的問題
在匯編代碼級的優化過程中，總是要對程序進行一定的改動的情況，這樣經常會出現一些問題。問題匯總如下：
1)優化結果的驗證
優化過的程序往往不知道是否運行正確，這時就需要程序員來加以驗證。驗證時一般采用的辦法就是通過測試序列來驗證。測試序列指的是對于不同的算法所取的一組特殊的數據，這些數據可以準確的反映算法的特性。
測試序列中每組數據包括：輸入數據和輸出數據，通過對輸入數據的運算，把結果與輸出數據進行比較，判斷程序的正確性。一些常見的算法，一般都提供了測試序列。還有一些，沒有測試序列。這時就需要根據算法的特點，自己構造測試序列，進行驗證。構造的時候，注意序列最好有幾組，數據最好有一定的長度，這樣驗證的更準確。
2)內存泄漏的問題
C64X系列DSP的內部存儲空間有1MB，其中程序和數據還有CPU的二級緩存將共享這片空間，因此當程序的運行不正常時，很有可能就是內存泄漏造成的。因此，在程序設計中，應盡量不用指針，同時注意進行邊界檢測。
程序設計的一些方法
程序設計時，一切應以滿足實際的要求為目標。在實際的設計中，除了優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，提高程序的運行性能，滿足實際的設計要求。
1、把程序和經常要用的數據放入片內RAM
片內RAM與CPU——工作在同一時鐘頻率，比片外RAM性能高得多。因此把程序放在片內可以大大提高運行的速度。同時對于一些經常要用到的數據，放入片內，也會節省處理時間。
2、通過DMA技術搬移數據
對于C64X芯片，其片內RAM有1MB，但是對于一些大型的圖像處理算法而言，仍可能是不夠的，因此經常通過DMA技術，把需要用到的數據搬入片內，把不需要的搬到片外，可以大大的提高程序的運行速度。
3、CACHE的使用
增大CACHE，可以明顯的提高性能。但是C64X系列DSP中程序和數據還有CACHE共享片內RAM，因此增大CACHE，就減小了實際的片內可用空間，設計中需要注意。
C6x的Debug工具提供了一個profile界面。在圖9中，包括了幾個重要的窗口，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，它顯示出的項目如下表：
表5：profile的各項參數[8]
字段 意義
Count 被呼叫的次數
Inclusive 包含子程序的總執行clock數
Incl-Max 包含子程序的執行一次最大clock數Exclusive 不包含子程序的總執行clock數Excl-Max 不包含子程序的執行一次最大clock數利用這個profile模式我們可以用來分析程序中每個函數被呼叫的次數、執行的時脈數等等。用這個分析的結果，程序員就可以知道哪個函數所花費的時脈最多，是可以再改進的，而針對它來作最佳化。
匯編代碼級的優化可能會遇到的問題匯總
在經過C代碼的優化之后，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。再通過匯編優化器編譯，匯編優化器從輸入的線性匯編代碼中，完成以下功能：
● 尋找可以平行執行的CPU指令。
● 在軟件流水線期間，處理流水線標號。
● 分配寄存器的用法。
● 分配功能單元。
TI提供的匯編優化器可以得到很高的效率，一般可以滿足性能上的要求。
優化中的問題
在匯編代碼級的優化過程中，總是要對程序進行一定的改動的情況，這樣經常會出現一些問題。問題匯總如下：
1)優化結果的驗證
優化過的程序往往不知道是否運行正確，這時就需要程序員來加以驗證。驗證時一般采用的辦法就是通過測試序列來驗證。測試序列指的是對于不同的算法所取的一組特殊的數據，這些數據可以準確的反映算法的特性。
測試序列中每組數據包括：輸入數據和輸出數據，通過對輸入數據的運算，把結果與輸出數據進行比較，判斷程序的正確性。一些常見的算法，一般都提供了測試序列。還有一些，沒有測試序列。這時就需要根據算法的特點，自己構造測試序列，進行驗證。構造的時候，注意序列最好有幾組，數據最好有一定的長度，這樣驗證的更準確。
2)內存泄漏的問題
C64X系列DSP的內部存儲空間有1MB，其中程序和數據還有CPU的二級緩存將共享這片空間，因此當程序的運行不正常時，很有可能就是內存泄漏造成的。因此，在程序設計中，應盡量不用指針，同時注意進行邊界檢測。
程序設計的一些方法
程序設計時，一切應以滿足實際的要求為目標。在實際的設計中，除了優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，提高程序的運行性能，滿足實際的設計要求。
1、把程序和經常要用的數據放入片內RAM
片內RAM與CPU——工作在同一時鐘頻率，比片外RAM性能高得多。因此把程序放在片內可以大大提高運行的速度。同時對于一些經常要用到的數據，放入片內，也會節省處理時間。
2、通過DMA技術搬移數據
對于C64X芯片，其片內RAM有1MB，但是對于一些大型的圖像處理算法而言，仍可能是不夠的，因此經常通過DMA技術，把需要用到的數據搬入片內，把不需要的搬到片外，可以大大的提高程序的運行速度。
3、CACHE的使用
增大CACHE，可以明顯的提高性能。但是C64X系列DSP中程序和數據還有CACHE共享片內RAM，因此增大CACHE，就減小了實際的片內可用空間，設計中需要注意。
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