外文期刊翻译

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毕业设计（论文）译文

题目名称：单芯片多处理器DSP的性能分析优化

学院名称：电子信息学院

班级：测控 091 班

学号：200900454113

学生姓名：王伟杰

指导教师：常静

2013年02月

中原工学院毕业设计（论文）译文

单芯片多处理器DSP的性能分析优化

德州仪器金继红华盛顿大学金永民

摘要

为了实现最大性能、单片机多处理器dsp需要复杂的性能监控工具作为MVP性能监控。使用MPM，程序员可以很容易有效地分析和优化DSP应用程序。

关键词：DCT系统，Dsp，

支持性能监控和调优的复杂平行数字系统长期以来一直是一个活跃的研究领域。在近年来,一直强调绩效评价大规模的并行程序。例如,许多性能工具已经开发为调优并行程序在共享内存多处理器或分布式系统。在本文中,我们讨论的性能监控和调优为小得多的平行架构:单片机多处理器数字信号处理器。

为了满足重计算需求的新兴多媒体应用程序处理现实世界的数据类型,例如视频和声音,一个新一代高性能可编程dsp一直发达。这些需求方有一个高度集成的平行架构,将专用硬件特性,大型芯片上的内存,和多个处理器到一个单一的芯片。图1

这个芯片上的内存、I / O控制器,和处理元素通过一个互连网络连接(示例、共享的公共汽车或一个纵横开关网络)。由于大型在多媒体应用程序的数据需求,数据传输的 I / O控制器发生在与数据处理的PEs,从而改善总体性能。大多数高性能dsp,如模拟设备以adsp - 21060超级哈佛架构(Sharc)DSP,摩托罗拉DSP96002处理器、和德州仪器TMS320C80多媒体视频处理器(MVP)、属于这个建筑的家庭。

开发高效的DSP程序单片机多处理器DSP需要一个好的理解不仅算法和DSP 的而且整个系统的复杂性程序的行为。没有系统性能的理解,DSP程序可以遭受各种性能瓶颈,如资源冲突和不平衡的同步。这个额外的开销可能极大地降低程序的整体性能。不幸的是,这个瓶颈通常是很难预测的和识别,即使对经验丰富的DSP程序员。由于dsp主要用于实现高性能、单片机多处理器dsp需要性能监视工具。

一个性能监视工具dsp必须满足在dsp特定需求和支持性能参数构成的需求方。MVP的性能监视器,它是“透明国际”的MVP,是这样的工具。演示MPM的有效性,我们使用它来分析和优化一个二维离散余弦变换(DCT)实现。

用来处理数字信号的性能监视工具

一般而言,有四个性能的仪表级别：硬件、系统软件,运行时系统软件,和应用程序代码。7然而,目标应用程序代码通常执行的正上方,在DSPbased硬件系统,没有多少系统软件或运行时系统支持减少开销。因此,更多信息从硬件和应用水平有必要进一步提高性能的DSP应用程序。

根据不同的机制,用来收集性能数据,一个性能监视工具可以分类作为一个基于硬件的监视器或基于软件的监控。

一种基于硬件的性能检测显示器分开电路包含几个硬件计数器附加到一个事件检测和激活逻辑模块。选择监视的事件由软件控制的。一个性能计数器递增每当一个事件关联到一个计数器发生。基于硬件的监测是最适合的收集硬件性能数据(例如,指令执行速度和缓存命中率)的现实时间。详细的硬件性能信息有用的理解底层的行为和交互程序运行在目标系统。因为单独的硬件逻辑是专用于性能监控,基于硬件的监视器不引人注目的(也就是说,性能监视介绍没有扰动的行为的监控应用程序)和收集准确的性能数据。然而,收集的高级信息一般较困难,除非部分的监测已经明确用来收集这些信息。

性能监视是支持更多情况下的软件工具。这种方法修改应用程序项目将仪

器代码,收集性能数据在程序执行期间。工具代码是手动插入通过修改程序,或者是自动添加的代码生成工具使用他们的分析特性。通常,基于软件的监控措施原始水平活动,如过程创建和销毁,消息的发送和接收,程序进入和退出,并阻塞和分块的调度器。

软件工具允许比是否基于硬件的更灵活的和富裕的环境性能监视方法。然而,因为监视的应用程序包括仪表代码,性能监视机制可以扰乱应用程序的行为。这侵袭性的数据收集机制可以减少的准确性收集性能数据。

对基于dsp的性能优化,没有硬件或软件方法是足够的。在DSP应用,小的代码段(示例中,一个单一过程的一部分)通常主导整体性能。对于这些领域,软件工具点是不容易定义的，因为没有足够的有意义的原始水平活动存在在段。此外,这些段通常是用汇编语言编写,使它更加困难查明原始水平的活动性能监控。因为小的代码段的性能在DSP应用程序正在被监视,软件-插装代码添加到这些应用程序可以极大地扭曲他们的运行时行为,结果呢在不准确的性能数据。另一方面,一种基于硬件监视器不提供足够的更高级别的信息,因为它的有限的监测范围。

收集准确的硬件性能数据,如和高级信息,没有扰乱了系统的行为,一个软件监测方法的基础在一个硬件模拟器模式是更适当的。如果一个准确的硬件模拟器模式可用,这方法支持两个详细的硬件数据收集和高级分析没有引入任何重要的工件到测量。开发一个准确的硬件模拟器通常需要显著努力。在基于dsp 系统,然而,这不是一个额外的负担,因为一个精确的DSP模拟器模型通常可以从DSP制造商。对于例子,大多数低级DSP程序开发使用模拟器为一个特定的DSP。因此,一个性能-监控工具对于这个DSP可以开发通过扩展现有的DSP模拟器。需求

一个性能监视工具来开发DSP应用程序应该有至少四个特征: 首先,该工具应该无缝地集成在调试工具。调试和性能监控应该统一,一个连续体之间存在吗调试正确功能和调试实现所需的性能目标。集成尤其重要的基于dsp系统的调试工具中发挥核心作用在发展中应用程序。模式切换函数调试和性能监控应该是简单和容易的,所以,这些集成工具是有用的。

第二,该工具应该提出一个统一的和熟悉的用户界面在它所有的组件,来减轻用户从学习许多不同的接口。例如,用户应该能够使用相同的命令来控制程序的流在这两个这个函数调试模式和性能调试模式。