профилирование и оптимизация на arm Опции

[bzzz77]

день добрый,

осваиваю lpc2478, хотел бы понять как на arm принято профилировать и оптимизировать код. скажем запустил я helix mp3 decoder с буферами в sdram. интересно на что такты уходят. на x86 все просто - есть perf counters, покажут и cache miss и branch misprediction, прочее и понятно где можно начинать копать. а что делать на arm? только симулятор?

спасибо

[scifi]

Можно измерять время выполнения участков кода. Что-то вроде start_timer() и stop_timer(). Если есть сомнения в калибровке таймера, то set_pin_high() и set_pin_low(), а измерение времени - осциллографом на ножке МК. Как-то так.

[bzzz77]

Можно измерять время выполнения участков кода. Что-то вроде start_timer() и stop_timer(). Если есть сомнения в калибровке таймера, то set_pin_high() и set_pin_low(), а измерение времени - осциллографом на ножке МК. Как-то так.

про таймеры тоже понятно, конечно. но вообще я еще рассчитывал на "что-нибудь" чтобы позволило оценить не только время исполнения, но накладные расходы на sdram, например. в любом случае спасибо.

[sergeeff]

про таймеры тоже понятно, конечно. но вообще я еще рассчитывал на "что-нибудь" чтобы позволило оценить не только время исполнения, но накладные расходы на sdram, например. в любом случае спасибо.

Ну и кто вам мешает, если очень любопытно, запустить тестовую процедуру в ram и sdram. Померить разницу и быть счастливым?

[bzzz77]

Ну и кто вам мешает, если очень любопытно, запустить тестовую процедуру в ram и sdram. Померить разницу и быть счастливым?

это можно. а остальное как глядеть? вот тут посоветовали etm - хотя бы почитаю про него.

[sergeeff]

это можно. а остальное как глядеть? вот тут посоветовали etm - хотя бы почитаю про него.

Почитайте, почитайте. Потом посмотрите сколько это стоит, а потом изучите, работает ли он с вашим компилятором, а потом есть ли etm в вашем процессоре и выведен ли он как надо и прочее. Тогда выяснится, что пиписькомера с осциллографом вам вполне хватит. По крайней мере, на первое время.

[bzzz77]

Почитайте, почитайте. Потом посмотрите сколько это стоит, а потом изучите, работает ли он с вашим компилятором, а потом есть ли etm в вашем процессоре и выведен ли он как надо и прочее. Тогда выяснится, что пиписькомера с осциллографом вам вполне хватит. По крайней мере, на первое время.

про осциллограф я пока не понял. вот захотел я узнать места где много времени тратится на доступ к памяти, то есть произошел cache miss. куда я осциллографом буду тыкать?

[sergeeff]

про осциллограф я пока не понял. вот захотел я узнать места где много времени тратится на доступ к памяти, то есть произошел cache miss. куда я осциллографом буду тыкать?

А что, вы думаете ETM вам про cache miss расскажет?

Это во-первых.

Во-вторых, не понимаю разговоров про ловлю микросекундных блох в миллисекундных процедурах. Или задача не по зубам выбранному процессору, или алгоритм хромает. А cache miss - дело десятое.

Примеров тому не счесть. Вот вчера видел очередной вопрос про AVR, где в main() три переменные float....

[bzzz77]

А что, вы думаете ETM вам про cache miss расскажет?

Это во-первых.

Во-вторых, не понимаю разговоров про ловлю микросекундных блох в миллисекундных процедурах. Или задача не по зубам выбранному процессору, или алгоритм хромает. А cache miss - дело десятое.

Примеров тому не счесть. Вот вчера видел очередной вопрос про AVR, где в main() три переменные float....

не понимаете и ладно. видимо никогда не сталкивались с ситуациями когда производительность ощутимо падает если, например, две связанные переменные попадают в разные cacheline. вас послушать, так вместо оптимизации (и алгоритма тоже) нужно сразу из пушек по воробьям палить. с задержками в sdram, cache miss очень хорошо производительность может испортить.

Я думал, речь идёт об LPC2478. Если я правильно помню, никакого кэша там нет. Или это уже просто "разговор за жизнь"?

кэша нет, ступил я слегка. но есть разница в доступе к sdram и sram, значит perf counters (или etm) мог бы помочь в правильной организации: что положить в sram, что в sdram. например.

ps. слегка удивляют люди, которые утверждают, что инструмент - лишний и гвозди можно забивать топором.

[AlexandrY]

значит perf counters (или etm) мог бы помочь в правильной организации: что положить в sram, что в sdram. например.

Что за perf counters?
Если те что по ссылке http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa...3(v=vs.85).aspx, то портируйте Win CE и получите их.

Прецизионных счетчиков в микроконтроллерах полно, выбираете любой и измеряете длительность любых процедур с точностью до такта.
В микроконтроллерах измерения можно сделать гораздо проще и гибче чем в в Windows и с меньшими накладными.

Если вы не используете операционку с готовым фреймворком для счетчиков прозводительности, то понятно что в свой код счетчики надо вставлять самому.
Все серьезные RTOS под микроконтроллеры имеют механизм "Performance Counters"

[bzzz77]

Что за perf counters?
Если те что по ссылке http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa...3(v=vs.85).aspx, то портируйте Win CE и получите их.

Прецизионных счетчиков в микроконтроллерах полно, выбираете любой и измеряете длительность любых процедур с точностью до такта.
В микроконтроллерах измерения можно сделать гораздо проще и гибче чем в в Windows и с меньшими накладными.

Если вы не используете операционку с готовым фреймворком для счетчиков прозводительности, то понятно что в свой код счетчики надо вставлять самому.
Все серьезные RTOS под микроконтроллеры имеют механизм "Performance Counters"

ос слегка не в курсе того, что происходит в ядре процессора. оно же не в курсе ситуаций типа cache hit/miss, branch midprediction и прочих вещей, которые придумали, чтобы мы с ними боролись.

в новых армах есть вот такое, например: http://oprofile.sourceforge.net/docs/arm-v7-events.php

а на v4 похоже только etm

[sergeeff]

ос слегка не в курсе...
в новых армах есть вот такое,.. н
а на v4 похоже только etm

Вы все рассказываете, как оно где-то должно быть очень здорово. Про всякие "новые" ARM'ы, a на конкретные вопросы отвечать не любите.

Если команда вместо 1 такта выполняется за 30 тактов - подсказать вам cache miss или hit там имел место ?

Даже если бы у меня был ETM на борту и весь инструментарий, вы как себе представляете вылавливание таких команд (1 против 30) в программе более 1Мб? Учитывая статистический механизм срабатывания кеша?

Современные технологии программирования с использованием JIT компиляции

Читаем Wiki : (http://ru.wikipedia.org/wiki/JIT-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F)
технология увеличения производительности программных систем, использующих байт-код, путём компиляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы. Таким образом достигается высокая скорость выполнения (сравнимая с компилируемыми языками) за счёт увеличения потребления памяти (для хранения результатов компиляции) и затрат времени на компиляцию.

Вы действительно считаете, что такая технология - благо для embedded processor? И как вы себе представляете постоянное размещение программы в кеше, если объем программы/данных превышают объемы соответствующих кешей?

[bzzz77]

Вы действительно считаете, что такая технология - благо для embedded processor? И как вы себе представляете постоянное размещение программы в кеше, если объем программы/данных превышают объемы соответствующих кешей?

считаю, что это благо для любого CPU. никакое полное размещение кода в кэше никому не нужно. размещать там нужно критические куски. то же самое касается данных. сейчас мне это потребовалось для декодирования mp3. когда я работаю с intel/amd, то у меня под рукой есть oprofile, которые однозначно покажет "горячие" места, над которыми стоит думать-работать-оптимизировать. например, поднапрячься и переписать их на асме. например, подумать как лучше разместить данные (с учетом наличия sram, который ссуть тот же кэш), использовать возможности разных там burst mode и прочее. однако как я узнаю "горячие" места на lpc2438? ну да, придется расставлять кучу счетчиков клоков тут и там, интеративно приближаясь к "горячим" точкам. только с oprofile (который просто показывает perf counters) это делается за одну итерацию. поглядите какие есть счетчики на разных камнях: http://oprofile.sourceforge.net/docs/

Performance Counters - это программный фреймворк на базе оси.
А для архитектуры с недетминированным временем выполнения но требованием жесткого реалтайма Performance Counters недостаточно.
Нужна статистика и оценки параметров статистики.
Это делается на ARM-ах элементарно, но тоже программно.

курите мат. часть: http://oprofile.sourceforge.net/docs/ - внизу страницы. perf. counters - это счетчики внутри CPU. для того, чтобы с ними работать ось не нужна. максимум, что требуется от оси - не мешать, давать доступ к ним.

Хороший, годный срач получился.
Чем засорять тему дальше, почему бы не сойтись на том, что ARM7TDMI не имеет аппаратных Performance Counters, и средства измерения производительности должны добавляться к программе вручную?

похоже так зассучив рукава ... вот с ETM можно было бы много интересной информации получить, я полагаю. но под нынешний проект - это слишком большой объем работ получится. в любом случае, за подсказку про ETM спасибо подсказавшим.

[AlexandrY]

курите мат. часть: http://oprofile.sourceforge.net/docs/ - внизу страницы. perf. counters - это счетчики внутри CPU. для того, чтобы с ними работать ось не нужна. максимум, что требуется от оси - не мешать, давать доступ к ним.

Я вам уже дал ссылку: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa...3(v=vs.85).aspx
Не ней невооруженным взглядом видно что на PC вы имеете дело не со счетчиками напрямик, а с программным инструментом,
без которого от тех счетчиков ни холодно ни жарко.
B RTOS есть такие же программные инструменты.

Или скажем так. Покажите хоть один счетчик в PC-шном проце который бы вам помог узнать наиболее узкое место в алгоритме

[bzzz77]

Я вам уже дал ссылку: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa...3(v=vs.85).aspx
Не ней невооруженным взглядом видно что на PC вы имеете дело не со счетчиками напрямик, а с программным инструментом,
без которого от тех счетчиков ни холодно ни жарко.
B RTOS есть такие же программные инструменты.

Или скажем так. Покажите хоть один счетчик в PC-шном проце который бы вам помог узнать наиболее узкое место в алгоритме

пожалуйста, прекратите ссылаться на тупейшие документы майкрософт и посмотрите то, что я показал выше. там настоящие счетчики, а не какие-то "программные инструменты".

касательно счетчиков в PC - они там же описаны, их полно. я их много раз использовал. современный CPU легко может снизить теоретическую производительность алгоритма во много раз, если не принимать во внимание особенности CPU.

[sergeeff]

... если не принимать во внимание особенности CPU.

... до основанья, а затем, мы наш, мы новый мир построим ...

А что же вы не сказали главного, что ваш любимый oprofile под Linux? Или вы хотите его "легко" на lpc2438 портировать вместе с искомой ОС для "удобного" профилирования "горячих" процедур?

[bzzz77]

... до основанья, а затем, мы наш, мы новый мир построим ...

А что же вы не сказали главного, что ваш любимый oprofile под Linux? Или вы хотите его "легко" на lpc2438 портировать вместе с искомой ОС для "удобного" профилирования "горячих" процедур?

не стоит за меня додумывать и пытаться все списать на фанатизм. oprofile и линукс тут не причем. он просто показывает эти счетчики, которые реализованы в cpu. какие счетчики есть - такие и покажет. точно так же работают в базе amd code analyst и intel vtune - вытаскивают эти счетчики. соответственно меня заинтересовали счетчики в arm7tdmi. ну или какие-то другие методы для профилирования на arm. которое, в ряде случаев, сильно помогает.