聊一聊 TI DSP 6000系列的优化经验

ulppknot · 发表于 2019-7-19 14:54

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一、首先考虑从系统结构上优化，比如尽量减少待处理数据的无谓搬移，考虑你DSP片内存储量和每次处理数据量对系统结构优化，这部分的优化应该最早做；

二、其次从算法层面上着手，看采用的算法有没有更好更简单的计算方法，算法是否有某种对称性，可否采用更合适的数据结构等等，这方面的优化比程序上的优化更明显；

三、如果算法层面暂时无更好的优化办法，看看软件结构能否优化。

比如：
   1）多层的循环结构能否减层。我经常看到这样的程序：
      for(i = 0; i++; i< A)
            for(j = 0; j++ j< B)
            {
                  E[j] = C[j] - D[j];- o: v4 v, l5 W( t
            }
7 p- K9 c; d8 M  O" ?" I+ J       这个可以优化成：5 C! c8 W, }8 G3 {. T# i
      for(i = 0; i++; i<A*B)% q& T6 ]+ `! Y- W4 ?
      {
, ~& \6 V$ x5 r/ W                E = C - D;+ B0 u  G3 }2 j! T2 v
         }
- l+ [) b0 r% [  l* s% e       2）关键循环结构中的条件、跳转指令应尽量避免，哪怕会增加一些循环次数，循环中没有条件指令优化器更容易优化；% o# o7 @/ V  l
      3）关键循环不要调用子函数  ~( u. P) H! w) q* c# {
      其它还有一些，具体可以看看手册，手册上讲的很清楚。' f8 \3 _# t! P
. F0 ~7 A. J/ v! t& B8 V

# a& D' x( G, A, J' V4 O  E
1 E$ \  x3 p0 o0 ]+ V9 b6 y& z- t( ^4 @" b
四、结合DSP系统的硬件结构优化
9 f4 t% b/ Y3 ^! O, z7 z7 Q, A4 Z: Z7 F" W* A0 x& V+ s1 M

6 B8 U3 g/ k9 E$ I1 {       1）看你处理的数据是放在片内还是片外，如果放在片外的话这个建议将数据分块分批倒入片内处理，类似于流水结构；
2 Z# o$ b1 |+ @8 G( V, e! `7 T
: Q' H% W. w6 C, `0 a& H9 E% g
3 Y* D# E% o+ H) w) N       2）针对外部数据可对L2 cache优化, H! Z% N2 a3 X6 N- Z
2 C* @5 @; w3 W2 B) [( |5 b
) }+ a0 Y0 l4 [" j6 `, }( H4 D
五、结合DSP优化器、指令系统等进行优化# C- ^4 o8 Q+ ?  T* }) i

, Q$ {; l7 X3 U# j/ b; m. t* Y% X5 ?) b/ B& f1 T$ [2 e4 q' ~
      这部分可以详细的看TI的手册，大概有这几个方法：% [7 C+ M3 k/ L, K- |8 j5 E
5 b# A  u8 v& }4 e

1 S. A( x, d! L  P       1）优化选项，-o3 -pm 取消-g 等等这些选项，如果你的软件结构很好，那么它们的优化效果很明显；
) `1 H9 a8 f2 R) W$ r       2）加一些优化指示符指导优化，这部分看手册，包括存储地址无关性，SIMD(单指令多数据处理)等等；9 J" {9 I. b  ~4 K6 ^
      3）用一些专用指令，比如6000提供饱和加、溢出减指令，可以不必用条件判断；0 I7 Z9 I; x* p- p. Z2 B
      4）如果效果还是不好，用线性汇编改写你的程序，将你的优化思想用线性汇编表述出来，一般到地步就可以了；
. Y1 f% k3 Y, V       5）如果线性汇编优化未能尽显你的优化思想，那就汇编吧，优化器不会再帮助你优化，完全是你自己控制程序了；
1 r* a; z( I- i$ x' H       这部分需要有比较丰富的优化经验和扎实的优化功底，多多积累，多看资料。
. f( ~4 c) H7 I# ~ps：0 R' {5 S3 ^- }  r& Y% p2 R. G
   系统结构上的优化这个需要在方案阶段考虑，主要是硬件和数据流这些方面的！
8 ]! j: w9 j. v4 b$ v& D; X    算法这个东西很重要，做优化的最好对算法有大致地了解才行，有时一个实现思路的改变会帮你优化很多。
" m! h. K% ?7 L8 Y  A    就算你不对算法本身做优化，对算法了解对你做程序优化也是有帮助的。
6 t% f" K) p. Y7 g    我是从汇编转到C上来的，后来对C做优化的时候发现对汇编指令的了解非常有助于做优化，
2 y: _0 e* F1 t0 n# Z    你有空的话可以看看汇编指令，尤其是64核的dsp，很多打包指令和SIMD指令对程序级优化帮助很大。! Z- u5 V3 `2 e
   你不用写汇编，写写线性汇编就行了，不用安排并行，这点比汇编省很多功夫。/ `; p  ?5 w1 L4 e) y9 b
   我现在做优化都是试着用c做，然后看看反汇编的指令，不满意的话用线性汇编写个，一般到这步都差不多了。. ^/ @- Q3 O9 s6 A4 W
   还有可以多看看ti imglib的优化代码，ti提供了，多看看你会有收获的！$ U8 V( ?. Z. h4 l, s' n- v# v
5 j* x; ~: e6 f6 V% ^% |/ L2 K

/ Z9 e3 Q* f7 o3 _# Q% r6 Y
+ {) u6 N& T4 `7 r  X/ T! C6 |3 D: X5 @
最后要重点说下：% k* J; j; I% Q1 n( P% M& h9 }& w
      优化是没有止境的，在对程序对细致优化前要对程序每个部分测试下时间，要对非常耗时的部分做优化，一但满足你的要求就可以，不要为了优化而优化，我们应该有更重要的东西要学，不要陷在优化上而不能自拔！' m. A. A' k. }' _1 n8 }
+ y+ H7 c* y) i' U# U/ g' k* n' O1 u
  X! l* F0 J6 S4 ^2 S. s9 o

" D% ^) M4 `  G% R
2 D/ o) J& u0 \% X' Q4 v/ ~2 O
, V. r$ U" P- O( R- r! }! J* S% s& O/ [7 M1 C; K" H

& x, c9 \" `. z  }  M, g2 }
( D( @" O, Y' b9 ~$ ^& X$ E& b7 v

姗姗的shanshan · 发表于 2019-7-19 18:32

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