圖像屏幕尺寸綿放的C程序優(yōu)化技巧

引 言
嵌入式系統(tǒng)的核心部件是嵌入式處理器。在眾多的處理器中，ARM是專為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的處理器，由于其低功耗、高性價(jià)比和易擴(kuò)展性等特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)中得到了最為廣泛的應(yīng)用。在許多成功的32位嵌入式系統(tǒng)中，ARM處理器都是其核心組成部分。ARM內(nèi)核已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、掌上設(shè)備以及種類繁多的便攜式消費(fèi)類產(chǎn)品中。隨著ARM處理器越來越廣泛的應(yīng)用，如何提高代碼的執(zhí)行效率已成為工程師關(guān)注的問題，同時(shí)如何在實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用中，通過代碼優(yōu)化以減少消耗過多的CPU運(yùn)行時(shí)間已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。軟件開發(fā)中，常用的代碼優(yōu)化技巧有“循環(huán)展開”、“減少外存訪問”、“考慮CPU帶寬”、“循環(huán)減計(jì)數(shù)”、“循環(huán)變量數(shù)據(jù)類型”、“使用SWITCH取代條件判斷”等。而圖像在不同屏幕尺寸之間縮放的程序是嵌入式領(lǐng)域常常用到的功能。這里就以實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)常見功能的程序為例，說明程序優(yōu)化的技巧。

1 實(shí)例分析
程序的目標(biāo)是將一個(gè)長(zhǎng)寬為240×160，格式為RGB565的顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容映射到長(zhǎng)寬為320×240，格式也為RGB565的顯示緩沖區(qū)內(nèi)。因?yàn)樵磾?shù)據(jù)寬度是240點(diǎn)，所以，放大到目的區(qū)域的時(shí)候，就需要每3個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，重復(fù)1點(diǎn)的數(shù)據(jù)，變成4點(diǎn)，放到目的顯示緩沖區(qū)中。同樣，每2行源數(shù)據(jù)也要重復(fù)1行，變成3行，放到目的顯示緩沖區(qū)中。源數(shù)據(jù)和目的數(shù)據(jù)分別定義如下(保證源顯示緩沖區(qū)和目的顯示緩沖區(qū)都是4字節(jié)對(duì)齊起始的)：

注：以下所有程序均是使用ADS1．1編譯，CPU主頻為100 MHz，使用ARM7EJ-S為目標(biāo)處理器，小端編譯方式，測(cè)試的時(shí)間是以所有的程序和數(shù)據(jù)均是Cache全命中為前提測(cè)試得到的。

2 原始程序
下面這段程序是沒有經(jīng)過任何優(yōu)化的程序，僅僅實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的功能要求，運(yùn)行時(shí)間為10 ms。