मैं RAM से निष्पादन और एम्बेडेड सिस्टम पर फ्लैश मेमोरी के साथ थोड़ा प्रयोग कर रहा हूं। तेजी से प्रोटोटाइपिंग और परीक्षण के लिए मैं वर्तमान में एक Arduino Due (SAM3X8E ARM Cortex-M3) का उपयोग कर रहा हूं। जहाँ तक मैं देख सकता हूँ, Arduino रनटाइम और बूटलोडर को यहाँ कोई फर्क नहीं पड़ना चाहिए।
यहाँ मुद्दा है: मेरे पास एक फ़ंक्शन ( कैल्क ) है जो एआरएम थम्ब असेंबली में लिखा गया है। कैल्क एक संख्या की गणना करता है और उसे वापस करता है। (> दिए गए इनपुट के लिए 1s रनटाइम) अब मैंने मैन्युअल रूप से उस फ़ंक्शन के असेंबल्ड मशीन कोड को निकाला और कच्चे बाइट्स के रूप में दूसरे फ़ंक्शन में डाल दिया। दोनों कार्यों को फ्लैश मेमोरी में रहने की पुष्टि की जाती है (पता 0x80149 और 0x8017D, एक दूसरे के ठीक बगल में)। इस बात की पुष्टि डिसएफ़ीड और एक रनटाइम चेक दोनों के माध्यम से की गई है।
void setup() {
Serial.begin(115200);
timeFnc(calc);
timeFnc(calc2);
}
void timeFnc(int (*functionPtr)(void)) {
unsigned long time1 = micros();
int res = (*functionPtr)();
unsigned long time2 = micros();
Serial.print("Address: ");
Serial.print((unsigned int)functionPtr);
Serial.print(" Res: ");
Serial.print(res);
Serial.print(": ");
Serial.print(time2-time1);
Serial.println("us");
}
int calc() {
asm volatile(
"movs r1, #33 \n\t"
"push {r1,r4,r5,lr} \n\t"
"bl .in \n\t"
"pop {r1,r4,r5,lr} \n\t"
"bx lr \n\t"
".in: \n\t"
"movs r5,#1 \n\t"
"subs r1, r1, #1 \n\t"
"cmp r1, #2 \n\t"
"blo .lblb \n\t"
"movs r5,#1 \n\t"
".lbla: \n\t"
"push {r1, r5, lr} \n\t"
"bl .in \n\t"
"pop {r1, r5, lr} \n\t"
"adds r5,r0 \n\t"
"subs r1,#2 \n\t"
"cmp r1,#1 \n\t"
"bhi .lbla \n\t"
".lblb: \n\t"
"movs r0,r5 \n\t"
"bx lr \n\t"
::
); //redundant auto generated bx lr, aware of that
}
int calc2() {
asm volatile(
".word 0xB5322121 \n\t"
".word 0xF803F000 \n\t"
".word 0x4032E8BD \n\t"
".word 0x25014770 \n\t"
".word 0x29023901 \n\t"
".word 0x800BF0C0 \n\t"
".word 0xB5222501 \n\t"
".word 0xFFF7F7FF \n\t"
".word 0x4022E8BD \n\t"
".word 0x3902182D \n\t"
".word 0xF63F2901 \n\t"
".word 0x0028AFF6 \n\t"
".word 0x47704770 \n\t"
);
}
void loop() {
}Arduino ड्यू लक्ष्य पर उपरोक्त कार्यक्रम का आउटपुट है:
Address: 524617 Res: 3524578: 1338254us
Address: 524669 Res: 3524578: 2058819us
इसलिए हम परिणाम के बराबर होने की पुष्टि करते हैं और उम्मीद के मुताबिक रनटाइम के दौरान पता। मैन्युअल रूप से दर्ज मशीन कोड फ़ंक्शन का निष्पादन 50% धीमा है।
हाथ-कोई-ईबी-ओब्जम्पम्प के साथ डिस्सैम्फ़र आगे संबंधित पते, फ्लैश मेमोरी रेजिडेंसी और मशीन कोड की समानता (नोट एंडियननेस और बाइट ग्रुपिंग!) की पुष्टि करता है।
00080148 <_Z4calcv>:
80148: 2121 movs r1, #33 ; 0x21
8014a: b532 push {r1, r4, r5, lr}
8014c: f000 f803 bl 80156 <.in>
80150: e8bd 4032 ldmia.w sp!, {r1, r4, r5, lr}
80154: 4770 bx lr
00080156 <.in>:
80156: 2501 movs r5, #1
80158: 3901 subs r1, #1
8015a: 2902 cmp r1, #2
8015c: f0c0 800b bcc.w 80176 <.lblb>
80160: 2501 movs r5, #1
00080162 <.lbla>:
80162: b522 push {r1, r5, lr}
80164: f7ff fff7 bl 80156 <.in>
80168: e8bd 4022 ldmia.w sp!, {r1, r5, lr}
8016c: 182d adds r5, r5, r0
8016e: 3902 subs r1, #2
80170: 2901 cmp r1, #1
80172: f63f aff6 bhi.w 80162 <.lbla>
00080176 <.lblb>:
80176: 0028 movs r0, r5
80178: 4770 bx lr
}
8017a: 4770 bx lr
0008017c <_Z5calc2v>:
8017c: b5322121 .word 0xb5322121
80180: f803f000 .word 0xf803f000
80184: 4032e8bd .word 0x4032e8bd
80188: 25014770 .word 0x25014770
8018c: 29023901 .word 0x29023901
80190: 800bf0c0 .word 0x800bf0c0
80194: b5222501 .word 0xb5222501
80198: fff7f7ff .word 0xfff7f7ff
8019c: 4022e8bd .word 0x4022e8bd
801a0: 3902182d .word 0x3902182d
801a4: f63f2901 .word 0xf63f2901
801a8: 0028aff6 .word 0x0028aff6
801ac: 47704770 .word 0x47704770
}
801b0: 4770 bx lr
...
हम आगे इस्तेमाल किए गए कॉलिंग कन्वेंशन की पुष्टि कर सकते हैं:
00080234 <setup>:
void setup() {
80234: b508 push {r3, lr}
Serial.begin(115200);
80236: 4806 ldr r0, [pc, #24] ; (80250 <setup+0x1c>)
80238: f44f 31e1 mov.w r1, #115200 ; 0x1c200
8023c: f000 fcb4 bl 80ba8 <_ZN9UARTClass5beginEm>
timeFnc(calc);
80240: 4804 ldr r0, [pc, #16] ; (80254 <setup+0x20>)
80242: f7ff ffb7 bl 801b4 <_Z7timeFncPFivE>
}
80246: e8bd 4008 ldmia.w sp!, {r3, lr}
timeFnc(calc2);
8024a: 4803 ldr r0, [pc, #12] ; (80258 <setup+0x24>)
8024c: f7ff bfb2 b.w 801b4 <_Z7timeFncPFivE>
80250: 200705cc .word 0x200705cc
80254: 00080149 .word 0x00080149
80258: 0008017d .word 0x0008017d
मैं किसी तरह के सट्टा लाने के कारण इसे नियंत्रित कर सकता हूं (जो कि कोर्टेक्स-एम 3 प्रतीत होता है!) या बीच में आता है। (संपादित करें: NOPE, मैं नहीं कर सकता। संभवतः किसी प्रकार का पूर्वधारणा) निष्पादन के क्रम को बदलना या बीच में फ़ंक्शन कॉल जोड़ना परिणाम को परिवर्तित नहीं करता है। यहां अपराधी क्या हो सकता है?
संपादित करें: मशीन कोड फ़ंक्शन के संरेखण को बदलने के बाद (प्रस्तावना के रूप में नोड्स डालें) मुझे निम्नलिखित परिणाम मिलते हैं:
Calc2 के लिए + 16bit:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102257us
Address: 524669 Res: 3524578: 1846968us
Calc2 के लिए 32 बिट:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102257us
Address: 524669 Res: 3524578: 1535424us
Calc2 के लिए + 48bit:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102155us
Address: 524669 Res: 3524578: 1413180us
Calc2 के लिए 64 बिट:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102155us
Address: 524669 Res: 3524578: 1346606us
Calc2 के लिए + 80bit:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102145us
Address: 524669 Res: 3524578: 1180105us
EDIT2: केवल चलने वाला कैल्क:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102155us
केवल चल रहा है calc2:
Address: 524617 Res: 3524578: 1102257us
क्रम बदलना:
Address: 524669 Res: 3524578: 1554160us
Address: 524617 Res: 3524578: 1102211us
EDIT3: केवल कैल्क के लिए .p2align 4लेबल से पहले जोड़ना .in, अलग निष्पादन:
Address: 524625 Res: 3524578: 1413185us
दोनों मूल बेंचमार्क के रूप में:
Address: 524625 Res: 3524578: 1413185us
Address: 524689 Res: 3524578: 1535424us
EDIT4: फ्लैश में स्थिति को उलटने से परिणाम पूरी तरह से बदल जाता है। -> रैखिक प्रीफ़ेच?