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sck編程

發布時間: 2023-08-21 16:56:08

㈠ 高分求助在線等:將2個匯編程序合成一個

在編寫和調試C6000程序時,為了使C6000代碼獲得最好的性能,我們需要按照軟體編程的3個階段進行,每個階段完成的任務如下[4]:

第一階段:開始可以不考慮C6000的有關知識,完全根據任務編寫C語言程序。在CCS環境下用C6000的代碼產生工具,編譯產生在C6000內運行的代碼,證明其功能正確。然後再用CCS的調試工具,如debug和profiler等,分析確定代碼可能存在的、影響性能的低效率段。為進一步改進代碼性能,需要進入第二階段。

第二階段:利用內聯函數、CCS編譯選項和其他具體優化方法改進C語言程序。重復第一階段,檢查所產生的C6000代碼性能。如果產生的代碼仍不能達到所期望的性能,則進入第三階段。

第三階段:從C語言程序中抽出對性能影響很大的程序段,用線性匯編重新編寫,再用匯編優化器優化,鏈接,直到達到所期望的性能要求。

具體到G.729A標准編解碼器的實時要求,第三階段是工作的重點,而且線性匯編的重新編寫要求對程序代碼和DSP的特性有充分的了解。

3. G.729A代碼的剖析

CCS集成開發環境為軟體開發人員提供了高效的開發、調試工具。特別是它提供了評價器( profiler)的優化工具,通過收集在指定代碼區間程序執行的統計性能,分析確定程序中各個段、各個子函數所花費的處理器時間,從而把程序的優化集中在對程序性能影響最大的代碼段上去[5]。其兩種不同的測試方法是:

(1) 在需要測定復雜度的程序段的開頭和結尾處設定兩個斷點,打開時鍾窗口,運行程序。在第一個斷點處執行停止,這時雙擊時鍾窗口使之清0,接著繼續執行程序,在第二個斷點處停止,這時,時鍾窗口顯示的值便是該段代碼的復雜度。這在測試程序中一個函數的復雜度是非常有用的。

(2) 先打開統計窗口,在需要測試的程序段頭尾設置統計點((Probe Point)。程序運行結束後,統計窗口內該程序段後面的統計值便是該代碼段的復雜度。這種方法較簡單,統計點自動收集統計信息,無需手工干涉,這在測定程序多段代碼的復雜度是非常有用。

4. 線性匯編的優化

線性匯編是TI提供的一種匯編語言,其指令系統和匯編語言的指令系統完全相同,但在編寫時不需要指定寄存器和操作單元,也不需要考慮延時的問題,因此編寫線性匯編相對要容易一些 [6]。

經過第一階段和第二階段的優化後,音頻編碼程序在DM642上的運行狀況有了很大改善,但是經測試仍然沒有到達實時效果,而高級語言的效率幾乎發揮到了極致,測試的速度達到了36.5幀/s,是未優化之前的10倍。這時,我們採用線性匯編語言重新編寫C代碼的低效率段程序,進一步提高程序的執行效率和充分利用DM642的硬體資源,最終按設計要求在DM642實時實現G.729A編碼。在前面的DSP開發流程已經提過,DSP開發的最後一個手段是用匯編重寫C代碼,它是唯一可以既提高程序執行速度又可以減少程序體積的方法。由於針對並行處理器編寫匯編的難度很大,一般採取的是混合編程的方法,即程序的主要部分用C代碼,部分耗時較大的函數可以用線性匯編改寫。

在編寫線性匯編優化代碼的過程中,為了提高代碼執行效率,我們需要遵循以下原則[7]:

(1)寫並行代碼:通過使用匯編指令並行執行的方法減少循環內的執行周期數,優化線性匯編代碼。這里的關鍵問題是弄清指令相關性,只有不相關的指令才能並行執行。辨別指令是否相關,可以使用相關圖。

(2)處理跳轉指令和轉移指令:匯編程序的一大特點就是頻繁地跳轉,當滿足不同的條件時,要求程序進行不同的操作,或跳到相應的位置。對於「大於」、「大於等於」、「小於」、「小於等於」等較為接近的邏輯判斷和處理,應慎重對待,否則將產生邏輯性錯誤,並且很難調試。當發生溢出需進行相應處理時,這種現象尤為突出。

(3)盡量減少循環體內的指令數:G.729A的演算法實現,有許多是在循環內部完成的,有些地方如固定碼本搜索過程中,為了確定四個非0脈沖的位置和幅度,還用到了多重循環。在循環內部,特別是在嵌套較深的循環內部,減少一條指令可以大大降低程序的操作次數。例如,對於一個每重循環8次的四重嵌套循環,在最內層循環每減少一條指令,整個程序可以少執行84=4096語句。因此在設計程序時,能夠放在循環體外執行的語句,盡量放在循環體外執行。

(4)展開程序體:在一定條件下,盡量展開程序,以減少子程序的調用和返回次數,犧牲空間換取時間。

G.729A演算法中的LPC模塊、LSP量化及激勵碼本搜索耗時最多,為進一步提高代碼效率,對相關計算、FIR濾波等部分函數用線性匯編語言進行了改寫,並用畫相關圖等方法有針對性的進行優化。經匯編優化器優化後,代碼效率比C語言直接編譯有明顯提高。

5. 優化工作的創新點

在對G.729A的優化中,本文在前人研究成果的基礎上,針對TMS320DM642 DSP系列晶元提出了一些有價值的新方法。這些創新點在不同程度上提高了代碼的優化速度和執行效率,在語音編解碼的DSP實時實現中起到了關鍵性作用。下面,以舉例的方式闡明一些經典的方法。

5.1 繪制分析圖,掌握函數結構

對於一個語句較多、結構復雜的函數,為了充分了解其邏輯結構和語句的相關性,我們通常採用畫分析圖的方法。分析圖的形式比較靈活,可以根據具體的情況選用不同的制圖工具。在編寫線性匯編的時候,需要考慮存取數組中的元素,數據打包操作和數據相關性等問題,分析圖有助於正確處理這些問題。

在對函數Cor_h_X( )優化過程中,我們遇到了一定的困難,原因在於其中有一個雙層的循環體,內層的次數與外層有關,外層的循環次數為40,並且循環內部的語句有先後的相關性。這樣的結構如果用循環展開的方法將會用到大量的寄存器,數目超出了64個,需要開辟額外的內存空間去存放臨時變數,而讀寫內存會消耗較多的時間,因此這樣執行效率不會有充分的提高。對此,我們利用分析圖描述了函數中關鍵代碼的數組X[ ],h[ ]的使用情況,如圖1所示:

圖1 cor_h_X( )函數分析圖(部分)

圖1直觀地反映了數組16位h[ ]和16位X[ ]之間的乘加關系,從函數cor_h_X( )中可知,兩個數組的乘積之和要對應的保存在臨時數組32位Y[ ]中。通過研究此分析圖,我們發現h[ ]與X[ ]中的一些元素進行乘積和處理之後就不再被使用,那麼存儲這些元素的寄存器可以存放中間結果(Y[]的元素),這樣就可節省寄存器的使用個數,免去了開辟內存空間和中間變數的存取指令。

對於函數cor_h_X( ),利用上述思想編寫線性匯編,只需要定義57個寄存器就可以完成所用的操作,存取指令從1760條優化到30條,僅為原來的1/60。同時執行速度從390072個時鍾減少到35871個,降為原來的1/10。

繪制的分析圖可以包含相關圖,相關表等,使資源安排更加合理。該方法在其他函數的改寫中也多次使用到。

5.2 功能相似的函數或代碼段合並為一個函數

線性匯編在提高代碼效率的同時也成倍的增加了代碼尺寸,以上述cor_h_X( )為例,它在該寫後代碼尺寸從660條增大到7776條(該數據由CCS剖析工具分析所得)。在工程應用中,對於有限的內存程序區,我們會適當減少程序佔用的空間。合並功能相似的函數可以達到這一要求。

在LSP量化處理中,源代碼中給出了2個LSP選擇函數:Lsp_select_1( )和Lsp_select_2( ),而我們發現它們具有相同的功能和相似的結構,因此,在對兩者的線性匯編改寫中,我們只需編寫一個函數(命名為Lsp_select)即可實現LSP量化處理中這兩個模塊的功能。

另外,在對於一些數組拷貝,數組初始化的代碼,我們同樣可以用此方法,編寫一個函數實現,這樣可以在提高執行效率的同時,減少程序佔用的內存空間。

5.3 多個循環合並為一個循環

C代碼改寫線性匯編的時候,我們常常會發現,只要作一些調整,兩個或多個循環完成的操作完全可以由一個循環來完成。以LPC子模塊240點加窗語音的自相關計算Autocorr()函數為例,經過優化改寫的C代碼(部分)如下:

for(i=0; i<L_WINDOW; i++) //第一個循環體

y[i] = (_smpy(x[i], hamwindow[i])+0x00008000L)>>16;

sum = 1; //避免為0的情況

for(i=0; i<L_WINDOW; i++) //第二個循環體

sum = _sadd(sum,_smpy(y[i], y[i]));

這段代碼包含了兩個for循環,在CCS中直接編譯運行並行度很差,利用線性匯編重寫代碼。我們發現兩個循環體的循環次數均為60(L_WINDOW=60),所處理的數組不同,並且兩個循環沒有相關性,可以把第一和第二個循環合並成一個循環。前者的功能是對語音信號進行加窗;後者是實現乘累加(Mac)。兩者合並後採用線性匯編編寫,其代碼如下:

mvk 60,i //設置循環次數

loop1: lddw *ham++,hamih:hamil //hamwindow[]指針

lddw *x++,xih:xil //x[]指針

smpy2 hamil,xil,yi1:yi0 //兩對16位操作數相承,並行執行

smpy2 hamih,xih,yi3:yi2

sadd yi0,con0x8000,yi0

sadd yi1,con0x8000,yi1

sadd yi2,con0x8000,yi2

sadd yi3,con0x8000,yi3

packh2 yi1,yi0,yl //數據打包技術

packh2 yi3,yi2,yh

stdw yh:yl,*y++ //雙字存取,提高執行效率

smpy2 yl,yl,yi1:yi0

sadd sum0,yi1,sum0

sadd sum0,yi0,sum0

smpy2 yh,yh,yi3:yi2

sadd sum0,yi3,sum0

sadd sum0,yi2,sum0

add i,-1,i

[i] b loop1 //把第一和第二個循環合成一個大循環,減少轉移次數

產生的匯編代碼並行流水性能大大增加,耗費的時鍾周期數從1310000減少到15000,少於改編前的1/8。

6. 結束語

關於編解碼器執行的時鍾周期,在線性匯編改寫前後,文件版本通過CCS的profiler剖析工具得知:每10幀(100MS)從159700000降至68500000,僅為原來的42%。硬體版本進行測試得:編解碼的幀數提高到了88幀/s以上,鑒於編碼、解碼的時間比例為5:1,所以,本系統編碼已經達到100幀/s,完全符合實時通信的要求。

㈡ 關於vb.net中socket編程實例:伺服器端的一些問題

Socket類連接後 可以通過類中的 RemoteEndPoint 來獲取遠程IP和埠信息.
要注意的是.需要將它強制轉化為 IPEndPoint類型 然後通過 IPEndPoint.Address以及IPEndPoint.Port來獲取對應的IP及埠

例:
Dim REV_SCK As New Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp)
'這里創建一個UDP Socket連接的實例 TCP也是一樣的

'省略SOCKET連接的代碼 當SOCKET連接成功後 可以用下面的語句獲取遠程信息
Dim IP as string ,Port as integer
'定義IP和Port變數 用來保存地址及埠
IP = IPAddress.Parse(CType(REV_SCK.RemoteEndPoint, IPEndPoint).Address.ToString())
Port = IPAddress.Parse(CType(REV_SCK.RemoteEndPoint, IPEndPoint).Port)

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