DSP編程技巧之29---答疑解惑哪家強之（4）

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　　22. 除了使用編譯器的優(yōu)化選項之外，還可以使用什么方法提高程序的性能?

　　編譯器的優(yōu)化選項，只能在代碼滿足眾多選項的要求時，才能得到較好的優(yōu)化效果。在我們編程的時候，首先要做到心里有數(shù)，盡可能使用一些高效的編程方式，例如使用右移操作代替除以2的倍數(shù)的操作，可以大幅度地減少代碼運行時間等。這些技巧很多是與C/C++的熟練使用所相關(guān)的。此外，根據(jù)器件的特點，例如是否包含F(xiàn)PU、CLA等，把特定的代碼放在不同的區(qū)域執(zhí)行，也能起到提高程序性能的效果;根據(jù)代碼對性能的要求，把它們運行在不同的位置，例如RAM快于Flash，Flash又快于XINTF等;在器件包含數(shù)學表的情況下，使用內(nèi)建的數(shù)序函數(shù)庫，而不是標準的C數(shù)學庫等。在此我們可以給出一些提示：

　　1) 代碼運行在Flash中

　　一定要使能預讀緩沖區(qū)，并配置適當?shù)牡却隣顟B(tài)。一般在各個器件的頭文件與外設(shè)示例包里都有對應的例子。

　　2) 把時間關(guān)鍵的代碼和/常數(shù)數(shù)組等從Flash復制到RAM中運行

　　在RAM中運行時，最大的指令周期比Flash中運行時要高，其執(zhí)行速度也要快出不少，所以可以根據(jù)需要把實時性能要求較高的程序復制到RAM中運行，具體的方法和實例可以參考http://www.ti.com/general/docs/litabsmultiplefilelist.tsp?literatureNumber=spra958l下面的《Running an Application from Internal Flash Memory on the TMS320F28xxx DSP》。

　　3) 評估代碼和數(shù)據(jù)的存儲地址的劃分，并根據(jù)需要修改鏈接文件

　　i. 如果某段代碼和它所讀取的數(shù)據(jù)位于同一個物理內(nèi)存區(qū)間中，則因為它們使用相同的地址總線等資源，無法同時訪問，造成了資源的沖突，這會降低程序的性能，所以最好把代碼和數(shù)據(jù)保存在不同的內(nèi)存區(qū)間中。

　　ii. 等待狀態(tài)(wait)會降低系統(tǒng)性能，因為CPU會執(zhí)行過多的無用狀態(tài)且在此期間無法處理別的任務：當CPU讀取或者訪問存儲單元或者外設(shè)的時候，該存儲器或者外設(shè)有可能在CPU默認分配的時間內(nèi)無法完成數(shù)據(jù)的傳輸，此時就需要在CPU的ready信號中插入等待狀態(tài)，直到數(shù)據(jù)傳輸完成才能讓CPU繼續(xù)執(zhí)行別的任務。C28x器件上，大部分的SARAM都是零等待的，但是在C2833x器件中，有一些模塊卻不是，例如某些Flash/OTP的訪問等。

　　iii. 如果在代碼中大量使用兩個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，則把兩個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)存放在不同的RAM模塊中有可能會提高代碼的性能，因為大量讀寫同一塊RAM區(qū)間會產(chǎn)生更多的流水線停滯，造成性能的降低。

　　4) 使用編譯器中的統(tǒng)一內(nèi)存模式--unified_memory

　　此模式把所有的存儲空間定義為一個整體，這樣編譯器在編譯時就可以使用RPT與PREAD指令來處理大部分的內(nèi)存復制調(diào)用和結(jié)構(gòu)體的分配。

　　5) 使用Flash和外部存儲器

　　如果代碼需要在Flash或外部存儲器中運行，則在編譯時開啟-me選項。它將禁止編譯器使用快速分支指令(SBF/BF)，轉(zhuǎn)而使用普通的跳轉(zhuǎn)指令(SB/B)。BF指令在默認情況下是被啟用的，它能夠?qū)⑻D(zhuǎn)分支使用的指令周期從7個降低到4個，在零等待狀態(tài)的SAM中執(zhí)行時，快速分支指令的預讀特性使得它較為高效，但是在非零等待的存儲器中執(zhí)行時，SBF/BF的預讀反而造成了性能的下降，此時需要人為地對預讀和等待進行規(guī)劃。

　　6) 使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)

　　在編譯時開啟內(nèi)聯(lián)函數(shù)功能，則編譯器會自動把多次調(diào)用的函數(shù)進行內(nèi)聯(lián)，大大減少函數(shù)調(diào)用和返回操作所帶來的開銷。當然，根據(jù)“空間換時間”的原則，開啟內(nèi)聯(lián)會增加一定的代碼尺寸。

　　23. 為什么一個char類型的數(shù)組中，每個元素都占用了16bit的地址?

　　這是因為在C28x上，字節(jié)(byte)和字(word)是等價的：也就是說它們都是16位或者說16比特(bit)寬的，即sizeof(int) == sizeof(char) == 1。

　　24. sizeof(int) == sizeof(char) == 1貌似與ANSI標準是相違背的?

　　在ANSI/ISO的C定義中，sizeof操作符以字節(jié)形式給出了其操作數(shù)的存儲大小。ANSI/ISO還規(guī)定，sizeof操作符取char的值時，返回值為1。因為TMS320C28x中的字節(jié)是16位的，char也是16位的，所以sizeof的結(jié)果符合ANSI標準的。

　　作為補充，選16位，而不是8位或者別的什么位數(shù)作為char的寬度，主要是為了統(tǒng)一尋址的便利，雖然在某種程度上說這增加了一定的存儲器空間占用，或者說浪費了一些空間，因為它們在存儲空間中制造了一些空洞。

　　25. 如果char是16位的，那么如何高效地訪問8位的值?

　　可以使用__byte()和__mov_byte()這樣的編譯器內(nèi)聯(lián)函數(shù)。請參考http://www.ex-cimer.com/article/265102.htm。

　　26. 編譯結(jié)果提示undefined symbols，名字中包含$符號，怎么破?

　　名字中帶美元符號的函數(shù)，例如FS$$MPY, FS$$TOL等，都是RTS庫里的內(nèi)置函數(shù)，編譯器提示我們這些函數(shù)未定義，表明我們沒有把對應的RTS庫給加入到工程中，例如MPY是數(shù)學函數(shù)，需要添加相關(guān)的數(shù)學庫，例如FPU數(shù)學庫等。

　　27. 鏈接器提示“_c_int00 is not defined”，怎么破?

　　在http://www.ex-cimer.com/article/262926.htm這篇文章中，已經(jīng)分析了_c_int00的含義。找不到_c_int00的話，說明我們遺漏了包含它的RTS庫，例如 rts2800_ml.lib、rts2800_fpu32.lib等待，這些RTS庫的具體區(qū)別在答疑解惑的第15條中已經(jīng)有對比了(http://www.ex-cimer.com/article/265108.htm)。

　　28. 新版本的編譯器中，printf()/sprintf()函數(shù)貌似要使用更多的棧?

　　這是因為printf()函數(shù)被重新修改了，以支持多個級別的printf格式說明符支持和修正，以減少代碼大小和總內(nèi)存大小(包括bss)。printf由sprintf()間接調(diào)用，它使用一個400個元素的大小的局部數(shù)組。為了保存一致性，printf()一直都在使用這么大的內(nèi)存空間，而編譯器也在盡量避免使用malloc()進行內(nèi)存分配。與老版本所不同的的是，此數(shù)組以前是靜態(tài)的，而現(xiàn)在它被保存在.bss，而不是棧中;這樣做的目的是，如果用戶使用C I/O，則他們往往會在使用合適尺寸的棧的同時盡量減小.bss的使用。