c6000系列的C代码优化(七) [

2019-07-30 16:08发布

十五、16 位除法的优化  
       1、源代码:  
Word16 div_s (Word16 var1, Word16 var2) //实现  var1/var2  
{  
    Word16 var_out = 0;  
    Word16 iteration;  
    Word32 L_num = (Word32)var1;  
    Word32 L_denom = (Word32)var2;  
            for (iteration = 0; iteration < 15; iteration++)  
            {  
                var_out <<= 1;  
                L_num <<= 1;  
                if (L_num >= L_denom)  
                {  
                    L_num = L_sub (L_num, L_denom);  
                    var_out = add (var_out, 1);  
                }  
            }  
    return (var_out);  
}  
2、改编代码:
Word16 div_s1 (Word16 var1, Word16 var2)   
{  
    Word32 var1int;  
    Word32 var2int;  
        var1int = var1 << 16;   
        var2int = var2 << 15;   
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    var1int = _subc(var1int,var2int);  
    return (var1int & 0xffff);  
}  
3、优化方法说明:  
       实现 16 位的除法,要求被除数 var1和除数 var2都是整数,且 var1<=var2。利用 C6XX特有的指令 subc,实现除法的循环移位相减操作。  
       4、技巧:  
       把被除数和除数都转换成 32 位数来操作,返回时取低 16 位数。
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1条回答
huangfeng33
1楼-- · 2019-07-30 20:53
十六、C6X优化 inline 举例:  
       1、原程序:  
       for (i = LO_CHAN; i <= HI_CHAN; i++)   
    {  
        norm_shift = norm_l(st->ch_noise);  
        Ltmp = L_shl(st->ch_noise, norm_shift);  
        norm_shift1 = norm_l(st->ch_enrg);  
        Ltmp3 = L_shl1(st->ch_enrg, norm_shift1 - 1);  
        Ltmp2 = L_divide(Ltmp3, Ltmp);  
                Ltmp2 = L_shr(Ltmp2, 27 - 1 + norm_shift1 - norm_shift);   
                    // * scaled as 27,4 *  
        if (Ltmp2 == 0)  
           Ltmp2 = 1;  
        Ltmp1 = fnLog10(Ltmp2);  
        Ltmp3 = L_add(Ltmp1, LOG_OFFSET - 80807124);   
                    // * --ound(log10(2^4)*2^26 *  
        Ltmp2 = L_mult(TEN_S5_10, extract_h(Ltmp3));  
        if (Ltmp2 < 0)  
            Ltmp2 = 0;  
        // * 0.1875 scaled as 10,21 *  
        Ltmp1 = L_add(Ltmp2, CONST_0_1875_S10_21);  
                // * tmp / 0.375    2.667 scaled as 5,10, Ltmp is scaled 15,16 *   
        Ltmp = L_mult(extract_h(Ltmp1), CONST_2_667_S5_10);  
        ch_snr = extract_h(Ltmp);  
    }  
2、优化后程序:
//因循环体太大,拆成两个循环并把相应的函数内嵌以使程序能 pipeline,  
    //用 L_div_tmp[]保存因拆分而产生的中间变量。  
        for (i = LO_CHAN; i <= HI_CHAN; i++)   
    {  
        //norm_shift = norm_l(st->ch_noise);  
        norm_shift = _norm(st->ch_noise);  
        Ltmp = _sshl(st->ch_noise, norm_shift);  
        //norm_shift1 = norm_l(st->ch_enrg);  
        norm_shift1 = _norm(st->ch_enrg);  
        //Ltmp3 = L_shl1(st->ch_enrg, norm_shift1 - 1);  
        LLtmp1 = st->ch_enrg;  
        LLtmp1 = LLtmp1 << (norm_shift1 + 7);  
        Ltmp3 = (Word32)(LLtmp1 >> 8);  
        Ltmp2 = IL_divide(Ltmp3, Ltmp);  
        //Ltmp2 = L_shr(Ltmp2, 27 - 1 + norm_shift1 - norm_shift);  
                Ltmp2 = (Ltmp2 >> (27 - 1 + norm_shift1 - norm_shift));   
        if (Ltmp2 == 0)  
            Ltmp2 = 1;  
        L_div_tmp = Ltmp2;  
    }  
        for (i = LO_CHAN; i <= HI_CHAN; i++)   
    {  
        Ltmp2 = L_div_tmp;  
        Ltmp1 = IfnLog10(Ltmp2);  
        //Ltmp3 = L_add(Ltmp1, LOG_OFFSET - 80807124);   
        Ltmp3 = _sadd(Ltmp1, LOG_OFFSET - 80807124);  
        //Ltmp2 = L_mult(TEN_S5_10, extract_h(Ltmp3));  
        Ltmp2 = _smpy(TEN_S5_10, (Ltmp3 >> 16));  
        if (Ltmp2 < 0)  
            Ltmp2 = 0;  
        Ltmp1 = _sadd(Ltmp2, CONST_0_1875_S10_21);  
        //Ltmp = L_mult(extract_h(Ltmp1), CONST_2_667_S5_10);  
        Ltmp = _smpy((Ltmp1 >> 16), CONST_2_667_S5_10);  
        //ch_snr = extract_h(Ltmp);  
        ch_snr = (Ltmp >> 16);  
    }  

     3、优化说明  
       观察上面这个循环,循环体本身比较大,且含有两个函数 L_divide()和 fnLog10() ,而 C62 内部只有 32 个寄存器,且有些寄存器是系统用的,如 B14、B15 这样循环体太大将会导致寄存器不够分配,从而导致系统编译器无法实现循环的 pipeline。  
       为了实现循环的 pipeline。我们需要把循环体进行拆分,拆分时要考虑以下几点:  
       (1) 拆分成几个循环比较合适?在各个循环能 pipeline 的前提下,拆开的循环个数越少越好。这就要求尽可能让各个循环的运算量接近。  
       (2)考虑在什么地方把程序拆开比较合适?循环体里的数据流往往并不是单一的  ,
在拆开的断点处势必要用中间变量保存上次的循环运算结果,供以后的循环用。  适当的拆开循环体,使所需的中间变量越少越好。  
       (3)循环体中的函数调用必须定义成内嵌形式,含有函数调用的循环系统是无法使之pipeline 的;各个循环体中的判断分支机构不可太多,否则系统也无法使之 pipeline,为此应近可能把可以确定下来的分支确定下来,并尽可能用内嵌指令。  
       针对上面这个例子,考虑:  
       (1)为让各个循环的运算量大致相当,应把 L_divide()和 fnLog10()分到两个循环中去,从循环体大小上考虑,估计拆成两个循环比较合适。  
       (2)考虑在什么地方把程序拆开比较合适?在   
if (Ltmp2 == 0)  
            Ltmp2 = 1;  
后拆开,因为后面用到的数据只有 Ltmp2,故只需用一个数组保存每次循环的 Ltmp2 值即可。  
       (3) 循环体中的两处函数调用L_divide () 和fnLog10 () 都定义了其内嵌形式,  IL_divide()和 IfnLog10() 。当把可以确定下来的分支作确定处理,并尽可能用内嵌指令后,该循环体中所剩的分支结构已很少,循环体可以 pipeline。优化前程  序用 2676 cycle,优化后用400 cycle。优化后两个子循环的 MII 分别为14和 6cycle。

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