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TMS320C6000系列DSP的软件优化
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2017-10-24
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1 DSP系统的软件优化流程
DSP系统的软件优化流程如图1所示。整个工作流程分为3个阶段：
第1阶段，直接根据需要用高级C语言实现DSP功能，测试代码的正确性。然后，移植到C6X平台，利用C6X开发环境Profile测试程序的运行时间。若不满足要求，则进入下一阶段。
第2阶段，利用C6X提供的优化方式和其他各种优化技巧，如使用不同的编译器选项使能软件流水，循环展开，字存取代替半字存取等，优化C语言代码。如果还不能满足要求，则进入第3阶段。
第3阶段，将C语言代码中耗时最长的部分抽取出来，用线性汇编语言重写，用汇编优化器进行优化。使用profile确定这段代码是否需要进一步优化。
2 优化过程
首先，用C语言编写程序，并通过编译验证其正确性。然后，使用内联函数和合适的优化选项进行优化，并通过CCS中的profiler确定是否有函数需要被进一步优化，使用线性汇编语言重写需要被优化的函数。最后，使用汇编优化编程技巧和汇编优化器优化汇编代码。
2.1 编译器
当优化器被激活时，将完成图2所示的过程。C／C++语言源代码首先通过一个完成预处理的解析器（Parser），生成一个中间文件（.if）作为优化器（Optimizer）的输入。优化器生成一个优化文件（.opt），这个文件作为完成进一步优化的代码生成器（Code generator）的输入，最终生成汇编文件（.asm）。当选择编译选项时，-o2和-o3将尽可能地优化软件。
2.2 编译器内联函数
TMS320C6X提供了很多内联函数，它们直接映射为内嵌C6X汇编指令的特殊函数，这样可迅速优化C语言代码。C编译器以内联函数的形式支持所有C语言代码不易表达的指令。内联函数用下划线“_”开头，如例2，使用时如同调用普通函数一样。下面结合实例，研究一下完成200点点积经过上述各种优化技术优化后的代码效率。完成200点的点积运算C语言代码程序dotp.c如下：
3 线性汇编代码的优化
优化线性汇编代码，首先是尽可能地使指令并行，使得同一时间内多个功能单元同时被使用，然后是调整代码顺序，缩减等待时延（NOPS），如例5。接下来使用字访问short型数据，如例6，最后使用软件流水技术。当进行实际操作时，并不是要按顺序地完成上面的每一步。只要达到要求，就可以结束。
DSP系统的软件优化流程如图1所示。整个工作流程分为3个阶段：
第1阶段，直接根据需要用高级C语言实现DSP功能，测试代码的正确性。然后，移植到C6X平台，利用C6X开发环境Profile测试程序的运行时间。若不满足要求，则进入下一阶段。
第2阶段，利用C6X提供的优化方式和其他各种优化技巧，如使用不同的编译器选项使能软件流水，循环展开，字存取代替半字存取等，优化C语言代码。如果还不能满足要求，则进入第3阶段。
第3阶段，将C语言代码中耗时最长的部分抽取出来，用线性汇编语言重写，用汇编优化器进行优化。使用profile确定这段代码是否需要进一步优化。
2 优化过程
首先，用C语言编写程序，并通过编译验证其正确性。然后，使用内联函数和合适的优化选项进行优化，并通过CCS中的profiler确定是否有函数需要被进一步优化，使用线性汇编语言重写需要被优化的函数。最后，使用汇编优化编程技巧和汇编优化器优化汇编代码。
2.1 编译器
当优化器被激活时，将完成图2所示的过程。C／C++语言源代码首先通过一个完成预处理的解析器（Parser），生成一个中间文件（.if）作为优化器（Optimizer）的输入。优化器生成一个优化文件（.opt），这个文件作为完成进一步优化的代码生成器（Code generator）的输入，最终生成汇编文件（.asm）。当选择编译选项时，-o2和-o3将尽可能地优化软件。
2.2 编译器内联函数
TMS320C6X提供了很多内联函数，它们直接映射为内嵌C6X汇编指令的特殊函数，这样可迅速优化C语言代码。C编译器以内联函数的形式支持所有C语言代码不易表达的指令。内联函数用下划线“_”开头，如例2，使用时如同调用普通函数一样。下面结合实例，研究一下完成200点点积经过上述各种优化技术优化后的代码效率。完成200点的点积运算C语言代码程序dotp.c如下：
3 线性汇编代码的优化
优化线性汇编代码，首先是尽可能地使指令并行，使得同一时间内多个功能单元同时被使用，然后是调整代码顺序，缩减等待时延（NOPS），如例5。接下来使用字访问short型数据，如例6，最后使用软件流水技术。当进行实际操作时，并不是要按顺序地完成上面的每一步。只要达到要求，就可以结束。
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