基于dsp的实时跟踪系统的软件优化策略

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1、重庆大学学报(ft然科学版)JournalofChongqhgUnKersity(NamralScienceEditbn)文章编号：1000-582X(2007)01-0093-04基于DSP的实时跟踪系统的软件优化策略'陈欣周继光2,何伟2,张玲■（1.北京航空航天人学计算机学院；北京100083;2重庆大学通位工程学院，重庆400030）摘要：由于TMS320C6000系列DSP具有独特的超长指令字（VLW）结构，芯片硬件功能能否充分发挥很人程度上依赖于软件的执行效率.W此，在用DSP进行实时跟踪系统的设计时，软件的执行效率将直接影响系统的实时性.笔者深入研究了基于DSP

2、的视频跟踪系统屮软件优化的方法，包括编译器选项的设定、DSP•欠键字和内联函数的使用、数据打包处理以及软件流水技术.利用这些方法对系统的软件进行优化，解决了系统在处理过程中实吋性差的问题，从而提高了整个系统的稳定性.关键词:实时;效率;优化;软件流水；内联函数中图分类号：TP31L5文献标识码：A收稿H期：2006-丨丨-05作者简介：陈欣（1981-）,男，北京航空航天大学硕士研究生，主要从事数字图像处理研究.在视频跟踪系统的设计中，要使系统具奋良好的实时性，则要求系统能够对采集的数裾进行及时处理，而数字信号处理器（DSP）以其优越的性能成为此类设计的首选.TI公司的TMS3

3、20C6000（以下简称C6000）系列DSP足目前数字信号处理器巾最常用的产乩其独特的超长指令字（VLIV）结构111决定丫芯R的硬件功能能否充分发挥在很人程度上取决于软件的执行效率，因此软件的优化就显得非常必要.1DSP软件的开发流程CodeCcmposerSaidio（CCS）足TI公司推出的一个粱成性DSP软件开发］:貝、在一个开放式的插件（phg-in）121结构下，CCS内部集成了如代码生成器、软件模拟器（Shwlator）等软件工具，开发者可以对软件进行编樹、编译、调试、代码性能测试和项目管理等工作.代码产生工具构成了CCS集成开发环境的基础部件.在编写和调试DS

4、P软件吋，为了使其效率最高，应该对软件进行分阶段编写和调试.首先，根抛算法编写CW,并在CCS环境下检验其正确性.其次，利用各种优化方法对所编写的C程序进行优化.最V；，如果在优化过程中遇到某些程序段不能被优化，而这些程序段乂对整个软件的性能造成很大影响，那么就把它们改写成线性汇编程序，再用汇编优化器对K进行优化.软件的开发流程如阁1所示.图!

5、发流程2软件的优化策略对于C6（X）0系列DSP来说，C代码的效率是手工编写汇编代码的7（%〜異体到某个特定算法，C代码的效率就与它的实现方法、算法类型、使川的优化方法和变虽类型等冇直接的关系.巾于C6000系列的DSP主耍用于高速实时

6、系统，所以优化的过程-K实是通过提菇硬件资源的并行利用率，来提窈程序的运行速度，以减少程序运行的周期数.21编译器选项的合理使用C6000的C/C++编译器支持标准C语言，并做了补充和扩展.稅序的优化需要开发者利川编译器反馈回来的信息不断修改源程序，编译器再根据所编程序内提供的信怠和指定的编译选项來进行优化，这是一个交互的过税.编译器提供了人景的编译选项，供开发者在编译时选择使用.W屮有部分选项是K接控制编译器优化过程的，它们会且接影响代码的优化性能.下面列举几个直接影响软件优化性能的编译器选项：1)-o3使稅序得到最高程度的优化，奋了此选项，编译器将执行各种优化循环的方法；2

7、)-oh使用-o3的时候，编译器会将函数动展开，这样会增加代码的尺、?，-oh选项将限制代码的尺、r，即对函数展开的程度予以限制，但保衍-o3选项的其他优化功能；3)-pm在程序级将代码优化，它界许编译器对整个项目的所有源程序联合观测；4)-mm限制代码尺寸，它将在性能优化和代码尺寸之间作折中选择；5)-g使能符号调试和汇编源语川调试；6)-s要求A部对照C源程序和汇编语化.与-g选项一样将增加代码尺、I，降低执行速度；7)-k有了它，编译器将保留编译过程中的.aan文件，用户可以根裾需要杏看.aan中的信息.用户可以根据需要在CCS的Buikloptions中自行设置编译选项

8、，如图2所示.其中I:述前3个选项是用于性能优化的，而后而儿个除-k外,在优化性能的秉要场合尽景避免使用，因为它们将限制代码优化.在使用-03选项进行优化编译时，应尽量联合使用-pm选项.因为-pm是程序级优化，在程序级优化屮，所OtMrd

9、Uak«r

10、U&kOrdtr

11、SXtirSBS•图2编译器选项的设置有源文件都被编译到一个屮M文件里，编译器在编译的时候对以从整个程序的角度来观察，有利T•总体性能的优化.22DSP关键字的使川为了使代码效率最高，编译器将尽量安排指令并行执行.但卯非所有