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PCB設計問題系列——系統(tǒng)效率

發(fā)布時間:2016-07-29 08:27:46 分類:資料中心

  現(xiàn)象一:這主頻100M的CPU只能處理70%,換200M主頻的就沒事了

  點評:系統(tǒng)的處理能力牽涉到多種多樣的因素,在通信業(yè)務中其瓶頸一般都在存儲器上,CPU再快,外部訪問快不起來也是徒勞。

  現(xiàn)象二:CPU用大一點的CACHE,就應該快了
點評:CACHE的增大,并不一定就導致系統(tǒng)性能的提高,在某些情況下關閉CACHE反而比使用CACHE還快。原因是搬到CACHE中的數(shù)據(jù)必須得到多次重復使用才會提高系統(tǒng)效率。所以在通信系統(tǒng)中一般只打開指令CACHE,數(shù)據(jù)CACHE即使打開也只局限在部分存儲空間,如堆棧部分。同時也要求程序設計要兼顧CACHE的容量及塊大小,這涉及到關鍵代碼循環(huán)體的長度及跳轉范圍,如果一個循環(huán)剛好比CACHE大那么一點點,又在反復循環(huán)的話,那就慘了。

  現(xiàn)象三:這么多任務到底是用中斷還是用查詢呢?還是中斷快些吧
點評:中斷的實時性強,但不一定快。如果中斷任務特別多的話,這個沒退出來,后面又接踵而至,一會兒系統(tǒng)就將崩潰了。如果任務數(shù)量多但很頻繁的話,CPU的很大精力都用在進出中斷的開銷上,系統(tǒng)效率極為低下,如果改用查詢方式反而可極大提高效率,但查詢有時不能滿足實時性要求,所以好的辦法是在中斷中查詢,即進一次中斷就把積累的所有任務都處理完再退出。

  現(xiàn)象四:存儲器接口的時序都是廠家默認的配置,不用修改的
點評:BSP對存儲器接口設置的默認值都是按保守的參數(shù)設置的,在實際應用中應結合總線工作頻率和等待周期等參數(shù)進行合理調(diào)配。有時把頻率降低反而可提高效率,如RAM的存取周期是70ns,總線頻率為40M時,設3個周期的存取時間,即75ns即可;若總線頻率為50M時,必須設為4個周期,實際存取時間卻放慢到了80ns。

  現(xiàn)象五:一個CPU處理不過來,就用兩個分布處理,處理能力可提高一倍
點評:對于搬磚頭來說,兩個人應該比一個人的效率高一倍;對于作畫來說,多一個人只能幫倒忙。使用幾個CPU需對業(yè)務有較多的了解后才能確定,盡量減少兩個CPU間協(xié)調(diào)的代價,使1+1盡可能接近2,千萬別小于1。

  現(xiàn)象六:這個CPU帶有DMA模塊,用它來搬數(shù)據(jù)肯定快
點評:真正的DMA是由硬件搶占總線后同時啟動兩端設備,在一個周期內(nèi)這邊讀,那邊些。但很多嵌入CPU內(nèi)的DMA只是模擬而已,啟動每一次DMA之前要做不少準備工作(設起始地址和長度等),在傳輸時往往是先讀到芯片內(nèi)暫存,然后再寫出去,即搬一次數(shù)據(jù)需兩個時鐘周期,比軟件來搬要快一些(不需要取指令,沒有循環(huán)跳轉等額外工作),但如果一次只搬幾個字節(jié),還要做一堆準備工作,一般還涉及函數(shù)調(diào)用,效率并不高。所以這種DMA只對大數(shù)據(jù)塊才適用。

來源:PCB設計問題系列——系統(tǒng)效率

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