STM32的代碼，跑在RAM里快？還是跑在Flash里快？

測(cè)試手段如下：

主循環(huán)一直在做一個(gè)變量的自加(sum1++)，當(dāng)然前提保證不會(huì)溢出。

用Cortex-M3內(nèi)部的Systick計(jì)數(shù)，以一秒鐘為限，這個(gè)sum1的數(shù)值大小，可以判斷哪種方式比較快。為了嚴(yán)密，我們觀察第一秒到第二秒之間的計(jì)數(shù)效果；而不是從第0秒到第1秒（因?yàn)槭鼓躍ystick到真正開(kāi)始執(zhí)行sum1++可能有間隙）。在第一次進(jìn)入Systick的ISR時(shí)，記錄下sum1的值；第二次進(jìn)入Systick的ISR時(shí)，再次記錄sum1的值，兩次值之差即為一秒鐘間隔中sum1執(zhí)行了多少次自加。由此看出哪種方式比較快。

同樣的測(cè)試前提：Prefetch Buffer Enable + Flash Latenty="2" (根據(jù)Flash Programming Manual中要求的那樣，當(dāng)48MHz

測(cè)試結(jié)果如下：

不對(duì)代碼優(yōu)化，在RAM中執(zhí)行程序：sum1計(jì)數(shù)69467/秒

不對(duì)代碼優(yōu)化，在FLASH中執(zhí)行程序：sum1計(jì)數(shù)43274/秒 (Flash里跑得慢)

/***********循環(huán)體內(nèi)代碼為N個(gè)以下的block*************/

(1)LDR R0,[PC, #0x154]

(2)LDR R1,[PC, #0x154]

(3)LDR R1,[R1,#0]

(4)ADDS R1, R1,#0x1

(5)STR R1,[R0, #0]

......

/****************************************************/

打開(kāi)速度優(yōu)化開(kāi)關(guān)，在RAM中執(zhí)行程序：sum1計(jì)數(shù)98993/秒

打開(kāi)速度優(yōu)化開(kāi)關(guān)，在FLASH中執(zhí)行程序：sum1計(jì)數(shù)115334/秒 (Flash里跑得快)

/***********循環(huán)體內(nèi)代碼為N個(gè)以下的block*************/

(1)LDR R1,[R1,#4]

(2)ADDS R1, R1,#0x1

(3)STR R1,[R0, #0]

......

/****************************************************/

結(jié)論就是：

1）程序運(yùn)行在RAM里速度快還是運(yùn)行在Flash里速度快，不是絕對(duì)的一概而論的，取決于代碼；

2）就以上兩種具體的代碼情況來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得無(wú)優(yōu)化時(shí)，如果在Flash里執(zhí)行：(1)(2)的取指(讀flash)->譯碼->執(zhí)行 (讀flash)；取指和執(zhí)行階段flash的目標(biāo)地址不是連續(xù)的，因此是non-sequencial access，所以會(huì)很慢；

打開(kāi)優(yōu)化時(shí)，(1)(2)(3)都不會(huì)造成flash的non-sequential access，所以在flash里的優(yōu)勢(shì)（取指和取數(shù)據(jù)走不同的總線ICode和DCode以及Prefetch）就體現(xiàn)出來(lái)了。

再進(jìn)一步的分析，又有這樣一些結(jié)論：

沒(méi)有優(yōu)化時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)要到Flash中取常數(shù)，結(jié)果造成指令預(yù)取隊(duì)列的取指中斷，取完常數(shù)后需要重新填充指令預(yù)取隊(duì)列，而Flash訪問(wèn)需要插入等待周期，當(dāng)然時(shí)間就比較長(zhǎng)了。

經(jīng)過(guò)代碼優(yōu)化后，指令執(zhí)行時(shí)不用再到Flash中取常數(shù)，指令預(yù)取隊(duì)列不會(huì)被打斷，而Flash訪問(wèn)需要插入等待周期的效應(yīng)被下面貼子中介紹的取指緩沖區(qū)抵消，所以自然速度就快了；而這個(gè)時(shí)候在RAM中執(zhí)行反而慢了是因?yàn)镽AM不在ICode總線上，從RAM取指需要繞一圈，當(dāng)然要比在ICode總線上的Flash慢了。

關(guān)于Flash的性能，請(qǐng)看我的另一篇分析：【分析】STM32從Flash中運(yùn)行程序的時(shí)序分析

另外，STR9與STM32的總線架構(gòu)是一樣的，這里有一個(gè)在STR9上實(shí)現(xiàn)的FFT函數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步說(shuō)明在Flash中運(yùn)行代碼可以比在RAM中快！

在ST的網(wǎng)站上有一個(gè)DSP的函數(shù)庫(kù)，這是它的文檔《STR91x DSP library (DSPLIB)》，在這篇文檔中有一節(jié)討論FFT運(yùn)算速度的，那里給出了實(shí)際的運(yùn)算時(shí)間比較，摘錄如下：

Radix-4

Complex FFT Operation Mode Cycle Count Microseconds

64 Point Program in Flash & Data in SRAM 2701 28.135

64 Point Program & Data in SRAM 3432 35.75

64 Point Program & Data in Flash 3705 38.594

256 Point Program in Flash & Data in SRAM 13740 143.125

256 Point Program & Data in SRAM 18079 188.323

256 Point Program & Data in Flash 19908 207.375