鲲鹏920处理器的汇编代码优化

本实验提供了递进的优化思路，通过对比不同示例程序观察优化效果，学习了解基于ARM架构硬件特性的优化方案。 第一部分，介绍测试函数执行时间的方法和未经优化的内存拷贝函数。 第二部分，介绍针对内存拷贝的循环展开优化方案。 第三部分，介绍鲲鹏处理器流水线优化方案。 第四部分，介绍内存突发传输方式优化方案。 【鲲鹏920处理器的汇编代码优化】实验旨在教授如何利用ARM架构特性进行高效汇编编程，特别是在鲲鹏920处理器上。实验分为四个部分，逐步讲解不同的优化策略，以提升代码性能。 实验介绍了如何测量函数执行时间，这是评估优化效果的关键。通过C语言调用汇编，利用`clock_gettime()`函数记录开始和结束时间，计算内存拷贝函数`memorycopy()`的执行时间。实验提供了一个基础的内存拷贝函数，其在汇编语言中使用了`ldrb`、`ldp`、`str`和`stp`等指令进行数据读写。这些指令有前索引、自动索引和后索引三种形式，它们在内存访问中的效率各有不同。 第二部分，实验讲解了循环展开优化，这是一种常见的优化技术，通过增加每次循环处理的数据量来减少循环次数，从而减少循环控制开销。例如，原本一次循环拷贝一个字节，优化后可能一次拷贝多个字节，这样可以减少分支指令和循环控制的开销。 第三部分，关注鲲鹏处理器的流水线优化。鲲鹏920处理器采用了多级流水线设计，优化代码可以考虑充分利用处理器的并行执行能力，避免流水线阻塞，如减少数据依赖和避免分支预测错误。 第四部分，探讨了内存突发传输优化。这种优化方式利用了处理器对连续内存访问的优化机制，通过批量加载或存储连续的数据，提高内存访问效率。例如，可以使用`ldp`和`stp`指令一次性读写两个或更多的数据，以利用内存突发传输的特性。 实验过程中，开发者需要创建并编辑`time.c`和`copy.s`文件，编写C语言的计时程序和原始的汇编代码。然后，通过`gcc`编译并运行程序，观察未优化版本的执行时间，再对比经过优化后的执行时间，以评估优化效果。 这个实验提供了理解并应用ARM架构特性和鲲鹏920处理器优化技巧的实践机会，有助于提升在高性能计算场景下的代码执行效率。通过循环展开、流水线利用和内存突发传输优化，可以显著减少代码的执行时间，提高处理器资源的利用率。对于开发面向鲲鹏920这类ARM架构处理器的应用，这些优化方法是至关重要的。