lcO=xrO;;
/*將循環(huán)數(shù)減半*/
xrl=lshift r0 by—l;;
_Picture Segment_Outter_Loop：
1cl=xrl：：
_Picture Segment Inner Loop：
/*取圖像各像素點(diǎn)*/
xr3=[j4+=1];;
/*像素灰度值與闞值比較,大于或等于閾
值的令其等于閾值．小于閾值的置為零*/
xcomp(r3,r2);;
if xah;do,xr3=0;;
if nxah;do,xr3=xr2;;
/ *存儲(chǔ)處理結(jié)果生成新圖像*/
[j5+=l]=xr3;;
/*循環(huán)擴(kuò)展部分*／
xr4=[j4+：1];;
xeomp(r4,r2);;
if xah;do,xr4=0;;
ifnxah;do,xr4=xr2;;
[j5+=1]=xr4;;
內(nèi)循環(huán)結(jié)束*／
_Pieture_Segment_Inner_Loop_End：
if nlele,jump_Picture_Segment Inner Loop(p);;
外循環(huán)結(jié)束*/
_Picture_segment_Outter_Loop_End：
if nleoe,jump_Pieture_Segment_Outter_Loop(p);;
實(shí)例3：
lcO=xr0;;
xrl=lshifi r0 by一1;;_
_Picture_Segment_Outter_Loop：
lcl=xrl;;
_Picture_Segment_Inner_Loop：
xr3=[j4+=l];;
xeomp(r3,r2);xr4=[j4+=1];;(1)
ifxalt;do,xr3=0;;
if nxalt;do,xr3=xr2;;
[j5+=l]=xr3;xcomp(r4,r2);;(2)
/*循環(huán)擴(kuò)展部分*／
if xalt;do,xr4：0;;
ifnxah;do,xr4=xr2;;
[j5+=1]=xr4;;
_Picture_Segment_Inner_Loop_End：
if nlele,jump_Pieture_Segmem Inner Loop(p);;
_Picture segment_Outter_Loop_End：
if nleoe,jump_Picture_Segment_Outter_Loop(p);;
如實(shí)例3中的(1)、(2)所示,下一循環(huán)的取數(shù)和與閾值比較語句同上一循環(huán)中的指令達(dá)到了并行。分別運(yùn)行實(shí)例1與實(shí)例3并計(jì)算其每個(gè)像素所花費(fèi)的時(shí)間,可知實(shí)例1中平均每個(gè)像素花費(fèi)7．12個(gè)時(shí)鐘周期,而實(shí)例3中平均每個(gè)像素花費(fèi)5．12個(gè)時(shí)鐘周期,比優(yōu)化前少用了差不多2個(gè)時(shí)鐘周期。
(2)提前取數(shù)達(dá)到并行
在循環(huán)外提前取數(shù),徹底打破循環(huán)中各指令間時(shí)間的先后順序,增強(qiáng)其獨(dú)立性并最終達(dá)到并行的目的,這也是一種常用的方法。實(shí)例4利用此種方法,在實(shí)例3的基礎(chǔ)上對實(shí)例1的代碼段做了進(jìn)一步的優(yōu)化與精簡。
如實(shí)例4中所示,(1)在循環(huán)外提前進(jìn)行了取數(shù),并在(2)達(dá)到了并行,(3)、(4)對由于提前取數(shù)造成的指針移位和額外的賦值進(jìn)行了修正。但是,在使用此方法進(jìn)行精簡優(yōu)化時(shí)要特別注意循環(huán)結(jié)束后對指針的修正。經(jīng)計(jì)算。實(shí)例4平均每個(gè)像素所花費(fèi)的時(shí)間為4．18個(gè)指令周期。
實(shí)例4：
lcO=xrO：：
xrl=lshifi rO by-1;;
_Picture_Segment_Outter_Loop：
lcl=xrl：：
xr3=[j4=1];; (1)
_Picture_Segment_Inner_Loop：
xcomp(r3,r2);xr4=[j4+=1];;
if xah;do,xr3=0;;
ifnxalt;do,xr3=xr2;;
[j5+=1]=xr3;xcomp(r4,r2);;
/*循環(huán)擴(kuò)展部分*/
if xah;do,xr4=0;xr3=[j4+=1];;(2)
if nxah;do．xr4=xr2;;
[j5+=1]=xr4;;
_Picture_Segment_Inner_Loop_End：
if nlelejump_Pieture_Segment_Inner_Loop(p);;
j4=j4一l;; (3)
xr3=0;; (4)
_Pictnre_Segment_Outter_Loop_End：
if nleoe,jump_Pieture_Segment_0utter_Loop(p);;
(3)改換語句達(dá)到并行
有時(shí),不同的語句利用不同的硬件資源可以得到相同的結(jié)果。換一條語句執(zhí)行．改變原語句所用硬件資源。往往也能夠增加程序的并行程度。例如DSP中往往提供獨(dú)立的加法、乘法運(yùn)算單元,同樣一條賦值語句可以用加0或者乘l代替,這樣就可以將原來不能并行的從內(nèi)存中取數(shù)語句和對寄存器賦值語句(這兩條語句都要到總線資源)并行起來。這在許多參考資料中都可以見到。在此不再列舉具體實(shí)例。
(4)增加取數(shù)個(gè)數(shù)達(dá)到并行
某些DSP還支持聯(lián)合取數(shù)的功能,其寄存器可能是32位．但是卻支持64位數(shù)據(jù)的存取,即一條語句可完成二組數(shù)據(jù)的存取。而對這兩組數(shù)據(jù)的處理卻是相互獨(dú)立、可以并行的,利用這一功能來達(dá)到優(yōu)化,也不失為一種好方法。
2．2 利用軟件流水
流水技術(shù)是提高DSP程序執(zhí)行效率的另一種主要手段。它可以使若干條指令的不同執(zhí)行階段并行處理。有時(shí)由于相鄰的幾個(gè)指令行有可能使用相同的資源,其間又可能有相關(guān)性,從而使DSP在執(zhí)行時(shí)自動(dòng)插人延遲,使DSP的運(yùn)行速度比預(yù)期的慢：有時(shí)又可能由于指令本身的原因造成延時(shí)(例如跳轉(zhuǎn)指令),使得DSP的效率降低。由于流水技術(shù)本身的復(fù)雜性以及DSP硬件結(jié)構(gòu)的多樣性,這里不再討論造成這種延遲的種種原因(事實(shí)上各個(gè)DSIC的使用手冊中均有詳細(xì)的說明),只是想告訴讀者其實(shí)有時(shí)候只需要移動(dòng)幾條指令的位置就可以達(dá)到優(yōu)化的目的。在這里仍繼續(xù)采用實(shí)例1的代碼段作為例子(TI公司C6000系列電路的編程更適合此例,只是其匯編指令太復(fù)雜)。
如實(shí)例5(1)所示,它將例3中并行的語句重新分開,變?yōu)槎䲢l語句執(zhí)行。計(jì)算其效率可以發(fā)現(xiàn)平均每個(gè)像素仍然花費(fèi)5．12個(gè)指令周期,與將其并行的效率相同。這是因?yàn)槿?shù)與比較這二條指令共用了同一寄存器資源xr3,造成這二條語句間插入一個(gè)指令周期的延遲,而把語句插入到這兩條指令之間,恰恰利用了這一延遲,達(dá)到了優(yōu)化的效果。
實(shí)例5：
lc0=xr0;;
xrl=lshift r0 by一1;;
_Picture_Segment_Outter_Imp：
lcl=xrl：：
_Picture__Segment_lnnell_Loop：
xr3=[j4+=l];;
xr4=[j4+=1];; (1)
xcomp(r3,r2);;
if xalt; d0,xr3=0;;
if nxalt;d0,xr3=xr2;;
[j5+=1]=xr3;xcomp(r4,r2);;
if xalt; d0,xr4=0;;
if nxalt;d0,xr4：xr2;;
[j5+=1]=xr4;;
_Picture_Segment_Innerl_Loop_End：
if nlcle,jump_Picture_Segment_Inner_Loop(p);;
_Picture_Segment_Outter_Loop_End：
if nlcoe~jump_Picture_Segment_Outter_Loop(p);;
對匯編程序進(jìn)行優(yōu)化,應(yīng)綜合上面提到的各種方法。首先使循環(huán)內(nèi)各語句在時(shí)間關(guān)系上盡量相互獨(dú)立．然后利用種種技巧最大限度地使語句并行;最后再考慮軟件流水造成的延時(shí),調(diào)整各條語句的位置．盡量減少延時(shí)。
3 結(jié)束語
對特定DSP匯編程序進(jìn)行優(yōu)化的過程就是對其芯片結(jié)構(gòu)充分熟悉利用的過程,程序優(yōu)化與精簡的程度正比于對芯片結(jié)構(gòu)的熟悉程度。這是一個(gè)不斷深入、永無止境的過程。但是還應(yīng)看到,在程序達(dá)到高效的同時(shí),犧牲的是程序應(yīng)有的可讀性。在軟件高度產(chǎn)業(yè)化的今天,程序的可讀性有時(shí)甚至比其高效性更為重要。因此如何在程序達(dá)到高效的同時(shí)盡量保證其可讀性也是在對程序進(jìn)行優(yōu)化時(shí)應(yīng)著重考慮的問題。
(來源:電子查詢網(wǎng))
