TMS320C6000编译器优化用户指南

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"TMS320C6000 Optimizing Compiler User’s Guide" 《TMS320C6000优化编译器用户指南》是针对德州仪器（Texas Instruments，简称TI）TMS320C6000系列数字信号处理器（DSP）的一份详细技术文档。这份指南，文献编号SPRU187I，发布于2001年4月，旨在帮助开发者充分利用TMS320C6000的性能，通过高效的编译策略和技巧来优化代码。 TMS320C6000系列是TI公司推出的一系列高性能、浮点运算能力强大的DSP芯片，广泛应用于音频、视频、通信、医疗和工业控制等领域。该系列处理器以其高速处理能力和低功耗特性而受到青睐。该用户指南详细介绍了如何使用优化编译器来提升TMS320C6000的代码效率，内容可能包括但不限于以下几个方面： 1. 编译器选项和设置：解释了如何配置编译器选项以实现不同级别的优化，如O1、O2和O3等优化级别，以及针对特定性能需求的定制化选项。 2. 代码重构与指令选择：指导开发者如何编写能有效利用C6000 DSP硬件特性的代码，比如并行处理、向量操作和流水线优化。 3. 内存管理：讨论了如何有效地使用片上内存和外部存储，包括缓存策略和数据对齐，以减少存取延迟。 4. 循环优化：提供了关于展开循环、预计算常量和减少循环迭代次数等方法，以提高循环执行速度。 5. 函数内联：详述了何时和如何使用函数内联来消除函数调用开销，提升程序性能。 6. 并行化处理：介绍了如何利用多核C6000 DSP的并行处理能力，通过任务分发和同步来加速计算密集型任务。 7. 浮点运算优化：针对C6000 DSP的浮点运算单元，阐述如何优化浮点运算，包括舍入模式和精度控制。 8. 错误检查和调试：提供了编译器如何在优化过程中保持可追溯性和调试信息的策略。 9. 性能分析：教导用户如何使用性能分析工具来评估代码性能，并根据分析结果进行进一步优化。 10. 最佳实践：分享了开发高效C6000 DSP代码的经验和建议，以避免常见的性能瓶颈。请注意，TI强调在使用其产品时，客户应自行负责应用TI组件，因为TI仅对其产品按照销售时适用的标准保修条款进行性能保证。此外，TI可能会在没有预先通知的情况下更改产品或服务，因此建议在下单前验证相关信息的最新状态，以确保所依赖的信息是最新的和完整的。《TMS320C6000优化编译器用户指南》是一份对于那些希望充分利用TMS320C6000 DSP性能的开发者的宝贵资源，它提供了一系列深入的技巧和策略，帮助他们编写出更高效、运行更快的代码。

Contents

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Examples

2–1 Using the inline keyword 2-37. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2–2 How the Run-Time-Support Library Uses the _INLINE Preprocessor Symbol 2-39. . . . . . . . .

2–3 An Interlisted Assembly Language File 2-44. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3–1 Software Pipelining Information 3-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3–2 The Function From Example 2–3 Compiled With the –o2 and –os Options 3-31. . . . . . . . . . .

3–3 The Function From Example 2–3 Compiled With the –o2, –os, and –ss Options 3-32. . . . . .

3–4 Strength Reduction, Induction Variable Elimination, Register Variables,

and Software Pipelining 3-36. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3–5 Control-Flow Simplification and Copy Propagation 3-39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3–6 Data Flow Optimizations and Expression Simplification 3-42. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3–7 Inline Function Expansion 3-43. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3–8 Register Tracking/Targeting 3-45. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–1 C Code for Computing a Dot Product 4-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–2 Linear Assembly Code for Computing a Dot Product 4-10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–3 Software-Pipeline Kernel for Computing a Dot Product With Example 4–2 4-11. . . . . . . . . . .

4–4 Software Pipeline Information for Example 4–2 4-12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–5 Code From Example 4–2 With Functional Unit Specifiers Added 4-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–6 Software-Pipeline Kernel for Computing a Dot Product With Example 4–5 4-14. . . . . . . . . . .

4–7 Lmac Function Code Showing Comments 4-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–8 Load and Store Instructions That Specify Memory Bank Information 4-37. . . . . . . . . . . . . . . .

4–9 C Code for Dot Product 4-38. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–10 Linear Assembly for Dot Product 4-39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–11 Dot Product Software-Pipelined Kernel 4-39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–12 Dot Product From Example 4–10 Unrolled to Prevent Memory Bank Conflicts 4-40. . . . . . . .

4–13 Unrolled Dot Product Kernel From Example 4–11 4-41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–14 Using .mptr for Indexed Pointers 4-42. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–15 Annotating a Memory Reference 4-45. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–16 Software Pipeline Using .mdep ld1, st1 4-46. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4–17 Software Pipeline Using .mdep st1, ld1 and .mdep ld1, st1 4-46. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5–1 Sample Linker Command File 5-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6–1 Sample Stand-Alone Simulator Banners 6-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6–2 Profiling Dot Product Routines 6-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6–3 C Code With Clock Function 6-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6–4 Stand-Alone Simulator Results After Compiling and Linking Example 6–3 6-9. . . . . . . . . . . .

7–1 Define and Use Control Registers 7-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7–2 Use of the restrict type qualifier with pointers 7-14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Contents

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Notes

Case Sensitivity in Filename Extensions 2-18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

No Default Extension for Source Files is Assume 2-18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Specifying Path Information in Angle Brackets 2-27. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Function Inlining Can Greatly Increase Code Size 2-36. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

RTS Library Files Are Not Built With –mi Option 2-41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Do Not Lower the Optimization Level to Control Code Size 3-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

The –on Option Applies to the Assembly Optimizer 3-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Software Pipelining Can Significantly Increase Code Size 3-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

More Details on Software Pipelining Information 3-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Turning Off Redundant Loops 3-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Turning Off Redundant Loops 3-17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Disabling Code-Size Optimizations or Reducing the Optimization Level 3-17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Do Not Lower the Optimization Level to Control Code Size 3-18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

–o3 Optimization and Inlining 3-29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Inlining and Code Size 3-29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Impact on Performance and Code Size 3-30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

The –g or –gw Option Causes Performance and Code Size Degradations 3-33. . . . . . . . . . . . . . . . . .

Profile Points 3-34. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Finer Grained Profiling 3-34. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Do Not Use Scheduled Assembly Code as Source 4-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Reserving Registers A4 and A5 4-30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Memory Dependency Exception 4-44. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Memory Dependence/Bank Conflict 4-47. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

The _c_int00 Symbol 5-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Defining Global Variables in Assembly Code 7-12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Avoid Disrupting the C/C++ Environment With asm Statements 7-17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

The Linker Defines the Memory Map 8-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Use Only Code in Program Memory 8-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Stack Overflow 8-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Intrinsic Instructions in C versus Assembly Language 8-25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C++ Syntax for _nassert 8-36. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Using the asm Statement 8-38. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Initializing Variables 8-46. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Use Unique Function Names 9-11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Writing Your Own Clock Function 9-23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Writing Your Own Clock Function 9-50. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

No Previously Allocated Objects Are Available After minit 9-75. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

The time Function Is Target-System Specific 9-103. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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