循环展开 - Microblaze C编程

Question

我们可以在使用EDK时，在Microblaze C编程中进行循环展开吗？

这是必要的，因为我需要更高的性能。传统上，我的C代码将串行运行，因此使用一些编译器指令进行循环展开可以加速我的应用程序。
（例如，我们使用openMP）。

#pragma Unroll 
for (i = 0; i < 100; i++ ) {
    a[i] = fetch_data(i);
}

这对Microblaze可行吗？如果是，是否有相应的示例？

- gpuguy

Answer 1

不，没有像那样的自动循环展开。对于像这样的紧密循环，在Xilinx论坛上的常见建议是手动展开10-20次，看性能是否可接受，或者将循环代码编写成汇编语言。

每一个循环分支都会损失3或4个时钟周期，因此根据fetch_data的执行时间，您可以确定要展开多少次。

for (i = 0; i < 100; i+=10 ) { 
    a[i] = fetch_data(i); 
    a[i+1] = fetch_data(i+1); 
    a[i+2] = fetch_data(i+2); 
    a[i+3] = fetch_data(i+3); 
    a[i+4] = fetch_data(i+4); 
    a[i+5] = fetch_data(i+5); 
    a[i+6] = fetch_data(i+6); 
    a[i+7] = fetch_data(i+7); 
    a[i+8] = fetch_data(i+8); 
    a[i+9] = fetch_data(i+9); 
} 

请确保注意标准的循环展开警告，比如要注意间隔大小是否是增量步长的倍数。

- nvuono

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非常感谢您提供的详细信息。那么您的意思是说（手动展开循环），我可以节省在for循环内部条件语句中产生的计算量？这很好。但问题是MB将访问多端口存储控制器（在我的应用程序中），因此我需要多个线程，每个线程访问一个端口。我该如何解决这个问题？ - gpuguy

nvuono的回复（虽然没有涉及线程）是介绍“达夫设备”（http://en.wikipedia.org/wiki/Duff's_device）的绝佳机会。这是一种聪明（但有点滥用）的方法，即使总迭代次数不能被手动展开循环的次数整除，也能得到正确的迭代次数。 - Graeme

Answer 2

我收到了来自Xilinx的回复（尽管我还没有验证）：

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.3.6/gcc/Optimize-Options.html

-funroll-loops 部分

SDK GUI 中提供了不同的 -O 优化开关，可能会执行循环展开，因为它启用了 -floop-optimize，该选项说明如下：

-floop-optimize 执行循环优化：将常量表达式移出循环、简化退出测试条件，并可选择进行强度削减和循环展开。

在 -O、-O2、-O3 和 -Os 级别上启用。

- gpuguy