35、嵌入式系统优化与编译技术深度解析

嵌入式系统优化与编译技术深度解析

1. 高级优化技术

在软件开发过程中，为了提升程序的性能和效率，高级优化技术起着至关重要的作用。下面将详细介绍几种常见的高级优化技术。

1.1 代码版本优化对比

考虑以下两种代码版本：

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

和

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，左边的版本可能更具优势。同时，由于其简单的循环结构，左边版本也可能是循环展开的良好候选。而右边版本可能会改善缓存行为（由于对数组 p 的引用局部性得到改善），并且增加了循环体内并行计算的潜力。然而，很难确定哪种转换能产生最佳代码。

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。可能的“小”内存包括缓存和暂存内存。要有效利用内存层次结构，需要这些内存中的信息具有显著的重用因子。

以矩阵乘法为例，对于大小为 N × N 的数组：

for (i