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标题: C66 多核DSP 代码优化基本介绍 [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2017-6-20 09:10 标题: C66 多核DSP 代码优化基本介绍

C6000系列处理器的闪光之处就是它可以通过循环提高运行速度。这在以循环为中心的数字信号处理、图像处理和其他数学程序方面有着非常明显的优势。“软件流水”的技术对提高循环代码的性能做出的贡献最大。软件流水只有在使用-o2 或 -o3 编译选项时，才会被启用。
 如下图示，如果不使用软件流水，循环就会在循环体 i 完成后再开始循环体 i+1。软件流水技术允许循环体出现重叠。因此，只要能够保持正确性，即可在循环体 i 完成之前开始循环体 i+1。在通常情况下，使用软件流水调度技术与不使用软件流水调度技术相比，使用时计算机资源利用率会高很多。
 在软件流水循环中，即便一个循环体可能需要 s 个周期才能完成，但每隔 ii 个指令周期会启动一个新的循环。在一个高效的软件流水循环中，其中 ii<s，ii 被称为“启动间隔”；它是启动循环体 i 和启动循环体 i+1 之间的指令周期数。ii 等于软件流水循环体的指令周期数。s 是第一个循环体完成所需要的指令周期数，也是软件流水循环的“单个已调度的循环体”的长度。
 如上图所示，即为进行了 software pipeline 和没有进行 software pipeline 软件流水的对比；所以我们进行循环优化的目的就是减少ii，进而降低整体循环执行时间。
 我们使用建议的选项进行编译：-k-s -mw 。得到汇编文件和软件流水信息
 假定有以下函数 BasicLoop() ...
void BasicLoop(int *output, int *input1, int *input2, int n)
{
int i;
for (i=0; i<n; i++)
output = input1 + input2;
}
复制代码
打开汇编文件并查看此循环的软件流水信息：

;* SOFTWARE PIPELINE INFORMATION
;*
;* Loop source line : 5
;* Loop opening brace source line : 5
;* Loop closing brace source line : 6
;* Known Minimum Trip Count : 1
;* Known Max Trip Count Factor : 1
;* Loop Carried Dependency Bound(^) : 7
;* Unpartitioned Resource Bound : 2
;* Partitioned Resource Bound(*) : 2
;* Resource Partition:
;* A-side B-side
;* .L units 0 0
;* .S units 0 1
;* .D units 2* 1
;* .M units 0 0
;* .X cross paths 1 0
;* .T address paths 2* 1
;* Long read paths 0 0
;* Long write paths 0 0
;* Logical ops (.LS) 0 0 (.L or .S unit)
;* Addition ops (.LSD) 1 0 (.L or .S or .D unit)
;* Bound(.L .S .LS) 0 1
;* Bound(.L .S .D .LS .LSD) 1 1
;*
;* Searching for software pipeline schedule at ...
;* ii = 7 Schedule found with 1 iterations in parallel
...
;* SINGLE SCHEDULED ITERATION
;*
;* C25:
;* 0 LDW .D1T1 *A4++,A3 ; |6| ^
;* || LDW .D2T2 *B4++,B5 ; |6| ^
;* 1 [ B0] BDEC .S2 C24,B0 ; |5|
;* 2 NOP 3
;* 5 ADD .L1X B5,A3,A3 ; |6| ^
;* 6 STW .D1T1 A3,*A5++ ; |6| ^
;* 7 ; BRANCHCC OCCURS {C25} ; |5|
;*----------------------------------------------------------------------------*
L1: ; PD LOOP PROLOG
;** --------------------------------------------------------------------------*
L2: ; PIPED LOOP KERNEL
LDW .D1T1 *A4++,A3 ; |6| <0,0> ^
|| LDW .D2T2 *B4++,B5 ; |6| <0,0> ^
[ B0] BDEC .S2 L2,B0 ; |5| <0,1>
NOP 3
ADD .L1X B5,A3,A3 ; |6| <0,5> ^
STW .D1T1 A3,*A5++ ; |6| <0,6> ^
;** --------------------------------------------------------------------------*
L3: ; PIPED LOOP EPILOG
;** --------------------------------------------------------------------------*
复制代码
软件流水循环信息包括循环开始的源代码行、对循环资源和延迟要求的描述以及循环是否已展开（还有其他信息）。使用 -mw 编译时，该信息还包含单个已调度循环体的副本。C6000 Programmer's Guide（C6000 程序员指南）的第 4 章详细介绍了 -mw 注释块。尽管此信息不是最新的，但是在编写本文时它是可以获得的最好信息。
 启动间隔 (ii) 为 7。这意味着在稳定状态，每 7 个 CPU 周期计算出一次结果（相当于原始循环）。因此，基准 CPU 性能为 7 个指令周期/结果。
 通过分析该软件流水信息我们就可以找到影响ii大小的瓶颈所在此处为Loop Carried Dependency Bound(^) : 7，即循环体的相关性限制为7；

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