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TMS320C6000系列DSP的软件优化

发布时间:2020-06-30 17:32:59 阅读: 来源:粉笔厂家

1 DSP系统的软件优化流程

本文引用地址:系统的软件优化流程如图1所示。整个工作流程分为3个阶段:

第1阶段,直接根据需要用高级C语言实现DSP功能,测试代码的正确性。然后,移植到C6X平台,利用C6X开发环境Profile测试程序的运行时间。若不满足要求,则进入下一阶段。

第2阶段,利用C6X提供的优化方式和其他各种优化技巧,如使用不同的编译器选项使能软件流水,循环展开,字存取代替半字存取等,优化C语言代码。如果还不能满足要求,则进入第3阶段。

第3阶段,将C语言代码中耗时最长的部分抽取出来,用线性汇编语言重写,用汇编优化器进行优化。使用profile确定这段代码是否需要进一步优化。

2 优化过程

首先,用C语言编写程序,并通过编译验证其正确性。然后,使用内联函数和合适的优化选项进行优化,并通过CCS中的profiler确定是否有函数需要被进一步优化,使用线性汇编语言重写需要被优化的函数。最后,使用汇编优化编程技巧和汇编优化器优化汇编代码。

2.1 编译器

当优化器被激活时,将完成图2所示的过程。C/C++语言源代码首先通过一个完成预处理的解析器(Parser),生成一个中间文件(.if)作为优化器(Optimizer)的输入。优化器生成一个优化文件(.opt),这个文件作为完成进一步优化的代码生成器(Code generator)的输入,最终生成汇编文件(.asm)。当选择编译选项时,-o2和-o3将尽可能地优化软件。

2.2 编译器内联函数

TMS320C6X提供了很多内联函数,它们直接映射为内嵌C6X汇编指令的特殊函数,这样可迅速优化C语言代码。C编译器以内联函数的形式支持所有C语言代码不易表达的指令。内联函数用下划线_开头,如例2,使用时如同调用普通函数一样。下面结合实例,研究一下完成200点点积经过上述各种优化技术优化后的代码效率。完成200点的点积运算C语言代码程序dotp.c如下:

3 线性汇编代码的优化

优化线性汇编代码,首先是尽可能地使指令并行,使得同一时间内多个功能单元同时被使用,然后是调整代码顺序,缩减等待时延(NOPS),如例5。接下来使用字访问short型数据,如例6,最后使用软件流水技术。当进行实际操作时,并不是要按顺序地完成上面的每一步。只要达到要求,就可以结束。

3.1 C语言代码转换到线性汇编代码

定点点积中,C语言代码内部循环使用线性汇编指令,如例3所示。

3.2 线性汇编的资源分配

①装载指令(LDW)必须使用.D单元。②乘法指令(MPY和MPYH)必须使用.M单元。③加法指令(ADD)使用.L单元。④减法指令(SUB)使用.S单元。⑤跳转指令(B)使用.S单元。

由此得到例4的汇编代码。

完成200次循环迭代,经过profile clock分析循环部分,需要16×200=3200 cycles。 3.3 使用并行指令完成点积代码

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