龍芯嵌入式系統(tǒng)的性能分析與優(yōu)化研究.pdf

1、性能分析與優(yōu)化一直是計(jì)算機(jī)研究中的熱點(diǎn)。程序中執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)的通常就是很小部分的熱點(diǎn)函數(shù)和熱點(diǎn)指令。性能分析與優(yōu)化的目的就是要發(fā)現(xiàn)程序熱點(diǎn)，分析瓶頸原因，選擇合適的優(yōu)化方法使之執(zhí)行更快。隨著嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，性能分析也變得越來(lái)越困難。為了提高性能分析效率，人們?cè)O(shè)計(jì)了一系列的輔助工具。目前各種分析工具都有自身的適用范圍，如果要進(jìn)行系統(tǒng)分析就需要幾種工具綜合使用，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有個(gè)全面正確的分析。 本文主要討論龍芯嵌入式系統(tǒng)的性能

2、分析與優(yōu)化。首先，我們對(duì)當(dāng)前普遍使用的性能分析方法作了深入的研究，比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。然后在龍芯Linux平臺(tái)下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)匯編程序和模擬器Trace記錄的指令分析器My-Analysis，整合了網(wǎng)絡(luò)上的一些開源資源，實(shí)現(xiàn)了一款利用gprofile統(tǒng)計(jì)信息繪出程序調(diào)用關(guān)系圖的腳本程序SeeProgram2008。針對(duì)龍芯平臺(tái)上的全系統(tǒng)的性能分析工具oprofile存在使用煩瑣低效率的問(wèn)題，開發(fā)出E-oprofile工具，方便用戶使

3、用，解決了大型測(cè)試程序的多事件自動(dòng)連續(xù)采樣問(wèn)題。 借助oprofile工具、sim-godson模擬器和My-Analysis等分析工具，以EEMBC嵌入式基準(zhǔn)測(cè)試程序組作為目標(biāo)工作負(fù)載，來(lái)詳細(xì)地分析了龍芯處理器的IPC、Cache不命中、分支誤預(yù)測(cè)率等與性能相關(guān)的事件，并根據(jù)具體程序特點(diǎn)提出相應(yīng)的優(yōu)化方法。蕞后，通過(guò)對(duì)EEMBC電信類典型應(yīng)用自相關(guān)程序進(jìn)行了分析優(yōu)化，提出了一種四階段人工優(yōu)化軟件流水方法(FPMO)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表