35、嵌入式系统优化与并发管理全解析

嵌入式系统优化与并发管理全解析

1. 高级优化策略

在代码优化领域，有多种高级优化策略能显著提升代码性能和资源利用率。

1.1 循环优化示例

首先来看一个循环优化的例子，有以下两种代码版本：

// 版本一
for (j=0; j<n; j++)
    p[j]= ... ;
for (j=0; j<n; j++)
    p[j]=p[j]+ ... ;

// 版本二
for (j=0; j<n; j++)
{
    p[j]= ... ;
    p[j]=p[j]+ ... ;
}

如果目标处理器提供仅适用于小循环的零开销循环指令，左边版本可能更具优势，而且简单的循环结构使其成为循环展开的良好候选。右边版本由于对数组 p 的引用局部性得到改善，可能会带来更好的缓存性能，同时也增加了循环体内并行计算的潜力。但很难判断哪种转换能生成最优代码。

1.2 循环分块（Loop Tiling/Blocking）

由于小内存比大内存速度快，使用内存层次结构可能会带来好处，如缓存和暂存器内存。不过，需要这些内存中的信息有显著的重用因子，否则无法有效利用内存层次结构。

以矩阵乘法为例，原始的矩阵乘法代码如下：

for (i=0; i<N; i++)
    for(j=0; j<N; j++)
    {
        r=0;
        for (k=0; j<N;