This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

C66 代码优化基本介绍<一>

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。

如下图所示,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&lt;n; i++)
output[i] = input1[i] + input2[i];
}

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
;** --------------------------------------------------------------------------*

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