ARM处理器的除法优化技巧

"ARM的除法运算优化策略" 在嵌入式系统开发中，尤其是在使用ARM架构的处理器时，优化代码以提高性能至关重要。ARM处理器在硬件层面上并不直接支持除法指令，这意味着执行除法操作相对较为耗时，通常通过软件模拟实现。因此，开发者需要寻找方法来避免或优化除法运算，以减少对CPU资源的占用。 首先，一个常见的技巧是在处理环形缓冲区时避免使用除法。例如，当更新缓冲区的偏移量时，通常会用到取模运算来保持指针在缓冲区范围内。但是，直接的取模运算（如`offset=（Offset+increment）％buffer_size；`）会导致较高的计算开销。相比之下，通过增加offset并检查是否超出边界，然后进行适当的调整（如`offset+=increment; if（offset>=buffer_size）{ offset-=buffer_size；}`），可以显著减少CPU周期的消耗。 其次，当除法运算无法避免时，可以利用常数除法的特性来优化。如果除数是已知的常数，可以预先计算出乘法因子s，即`s=（2k一1）/d`，然后用乘法（MUL指令）代替除法。这种方法特别适用于重复的除以同一除数的操作，因为它减少了指令执行的次数。2k位乘法在ARM中可以由单条MUL指令完成，相比除法指令，速度更快。 此外，尽量使用无符号整数除法而非有符号整数除法。因为有符号除法通常涉及额外的步骤，如获取绝对值和处理符号，这会进一步增加计算时间。如果可能，应将数据类型转换为无符号整数进行除法运算。 同时，利用C语言库中的除法函数可以同时获取商和余数，这是非常有利的。例如，如果需要进行多次除法以确定屏幕位置，可以一次性计算商和余数，避免重复调用除法函数。如`pointgetxy_v1(unsigned int offset, unsigned int bytes_per_line)`，这样的函数可以高效地返回基于给定偏移量的屏幕坐标。 优化ARM上的除法运算主要包括：避免不必要的除法，使用乘法替代除法，利用常数预计算，选择无符号整数运算，以及充分利用商和余数的并行计算。这些策略可以帮助开发者编写出更高效、资源利用率更高的嵌入式软件，尤其在处理实时性和资源有限的系统时，这些优化显得尤为重要。