基于TI C6000系列DSP的C／C++程序優(yōu)化技術(shù)

3．2．3 內(nèi)聯(lián)函數(shù)優(yōu)化
通過下面的方法改進C語言程序，可使編譯出的代碼性能顯著提高：
(1)使用intrinsics(內(nèi)聯(lián)函數(shù))替代復雜的C／C++代碼；
(2)使用字(Word)訪問存放在32位寄存器的高16位和低16位字段的數(shù)據(jù)；
(3)使用雙字訪問存放在64位寄存器的32位數(shù)據(jù)(僅指C64xx／C67XX)。
C6000編譯器提供了許多內(nèi)聯(lián)函數(shù)，它們直接對應著C62X／C64X／C67X指令可快速優(yōu)化C代碼。這些內(nèi)聯(lián)函數(shù)不易用C／C++語言實現(xiàn)其功能。內(nèi)聯(lián)函數(shù)用前下劃線“_”特別標示，其使用方法與調(diào)用函數(shù)一樣。例如C語言的飽和加法只能寫為需要多周期的函數(shù)：

這段復雜的代碼可以用_sadd()內(nèi)聯(lián)函數(shù)實現(xiàn)，它是一個單周期的C6x指令。
result=_sadd(a，b)；
要提高C6000數(shù)據(jù)處理率，應使一條Load／Store指令能訪問多個數(shù)據(jù)。C6000有與內(nèi)聯(lián)函數(shù)相關(guān)的指令，例如_add2()，_mpyhl()，_mpylh()等，這些操作數(shù)以16位數(shù)據(jù)形式存儲在32位寄存器的高位部分和低位部分。當程序需要對一連串短型數(shù)據(jù)進行操作時，可使用字1次訪問2個短型數(shù)據(jù)，然后使用C6000相應指令來處理數(shù)據(jù)。相似的在C64x或C67x中，有時需要執(zhí)行64位的LDDW來訪問兩個32位數(shù)據(jù)，4個16位數(shù)據(jù)，甚至8個8位數(shù)據(jù)。
3．2．4 循環(huán)展開
循環(huán)展開是改進性能的另一種，即把小循環(huán)的迭代展開，以讓循環(huán)的每次迭代出現(xiàn)在代碼中。這種方法可增加并行執(zhí)行的指令數(shù)。當每次迭代操作沒有充分利用C6000結(jié)構(gòu)的所有資源時，可使用循環(huán)展開提高性能。
有3種使循環(huán)展開的方法：
(1)編譯器自動執(zhí)行循環(huán)展開；
(2)在程序中使用UNROLL偽指令建議編譯器做循環(huán)展開；
(3)用戶自己在C／C++代碼中展開。
3．3 匯編優(yōu)化
在對C／C++代碼使用了所有的C／C++優(yōu)化手段之后，如果仍然不滿意代碼的性能，就可以寫線性匯編程序，然后用匯編優(yōu)化器進行優(yōu)化，生成高性能的代碼。
3．3．1 寫線性匯編
使用C6000的剖析工具(Profiling Tools)可以找到代碼中最耗費時間的部分，就是這部分需要用線性匯編重寫。線性匯編代碼與匯編源代碼相似，但是，線性匯編代碼中沒有指令延遲和寄存器使用信息。這樣做的目的是由匯編優(yōu)化器來為自己設定這些信息。
寫線性匯編代碼時，需要知道：匯編優(yōu)化器偽指令、影響匯編優(yōu)化器行為的選項、TMS320C6000指令、線性匯編源語句語法、指定寄存器或寄存器組、指定功能單元、源代碼注釋等。
3．3．2 匯編優(yōu)化器優(yōu)化
匯編優(yōu)化器的任務主要有：
(1)編排指令，最大限度的利用C6000的并行能力；
(2)確保指令滿足C6000的延遲要求(Latency Requirements)；
(3)為源代碼分配寄存器。

4 結(jié) 語
C6000系列的DSP C／c++代碼優(yōu)化比傳統(tǒng)的代碼優(yōu)化要方便的多，但要真正發(fā)揮其芯片的工作效率還是需要一定的經(jīng)驗和技巧。這不僅要求開發(fā)人員熟悉其硬件體系，還要求對編譯器的編譯原理有一定的理解。另外，在C語言層面上要達到DSP芯片的峰值即8條指令并行是很難的，大多情況下都只能達到6．7條指令并行。在實際開發(fā)中，若優(yōu)化結(jié)果已達到6，7條指令并行卻還離實時的要求相差很遠，再花大量的人力去力求達到8條指令并行是不經(jīng)濟的，此時應該考慮其他的技術(shù)改進或策略上的調(diào)整以求達到目的。