ARM設(shè)計進階ppt課件

1、ARM設(shè)計進階長江大學(xué)計算機學(xué)院王劍.1 嵌入式開發(fā)平臺 通常嵌入式開發(fā)的平臺主要包括基于SoC 或MCU開發(fā)板，板上提供常用的外設(shè)、接口和其他功能模塊，開發(fā)者普通根據(jù)本人的運用需求選擇適宜本人板級開發(fā)平臺。在這樣的平臺上開發(fā)者可以進展硬件的擴展，操作系統(tǒng)移植和運用軟件的開發(fā)、調(diào)試及固化，并最終構(gòu)本錢人的產(chǎn)品推向市場。 .但是基于該平臺的軟件開發(fā)任務(wù)往往需求等到硬件平臺完成后才干開展，這顯然不利于縮短TTMTime to Market，同時調(diào)試的過程也是需求反復(fù)迭代和修正設(shè)計的過程，因此硬件方案的變動在所難免。.因此在系統(tǒng)方案沒有最終定型前，急于搭建硬件平臺不僅費時費力，而且也會呵斥系統(tǒng)開發(fā)本

2、錢的提高。因此在進展方案設(shè)計的時候，利用CPU或者其他外設(shè)的模型進展早期的評價是非常必要的。.1.1 ARM 的開發(fā)平臺： ARMulator仿真平臺這是一套最根底的ARM指令集仿真器，內(nèi)嵌于ADS和RVDS中，是每一位ARM開發(fā)者的很好的起點。ARMulator可以模擬執(zhí)行開發(fā)人員編寫的C或匯編程序，支持源代碼調(diào)試，協(xié)助開發(fā)者確定代碼編寫的正確性。.ARMulator仿真平臺另一方面，ARMulator還能大致統(tǒng)計出，諸如：代碼執(zhí)行周期數(shù)，Cache命中率，存儲器訪問等利于我們優(yōu)化代碼的信息。但ARMulator是基于CPU的模擬，缺陷在于比較難于模擬整個芯片系統(tǒng)的行為。.RealView

3、Integrator-CP平臺 arm/products/DevTools/IntegratorFamily.htmlRealView Integrator-CP平臺RealView Integrator Compact Platform可以整合Core Module。Core Module FPGA 還整合了ARM PrimeCell 系列周邊器件和內(nèi)存控制器，包括LCD，MMC卡，音頻解碼，以及客戶本人開發(fā)AHB接口器件。 .Versatile PB/AB平臺arm/products/DevTools/VersatileFamily.htmlVersatile Platform Baseb

4、oardVersatile PB是一個可以開發(fā)軟硬件的PCB平臺，可以用LogicTile，AnalyzerTile進展擴展，用來銜接用戶開發(fā)的器件，邏輯分析儀等。而Versatile Application BaseboardVersatile AB主要區(qū)別是硬件擴展功能有限，因此主要用來進展軟件運用開發(fā)。.Emulation BaseboardEB arm/products/DevTools/EB.htmlEB平臺有一塊相對大的FPGAXilinx Virtex2 XC2V6000可以放下用戶設(shè)計的周邊器件，EB可以經(jīng)過CoreTile 和LogicTile進展擴展，運用戶做原型驗證更加方

5、便。.ESL虛擬平臺 arm/products/DevTools/RealViewCREATE_Family.htmlARM ESL虛擬平臺利用SystemC模型構(gòu)建整個SoC系統(tǒng)，可以基于兩種模型構(gòu)建：時鐘準確型CA和時鐘近似型CX，CA模型提供了和實踐硬件時鐘節(jié)拍不斷的準確度，利用ESL SoC Designer工具在ESL CA模型構(gòu)建虛擬仿真平臺上，SoC硬件工程師利用ESL工具提供的強大的諸如Core運轉(zhuǎn)形狀監(jiān)視、Bus Profiling、Cache任務(wù)形狀和Memory Mapping等可視化插件對系統(tǒng)性能觀測和分析，定位系統(tǒng)性能的瓶頸，實現(xiàn)硬件的性能優(yōu)化和功能劃分。 .此外，對

6、于嵌入式軟件開發(fā)工程師而言，ESL 虛擬平臺帶來的最大益處是讓軟件開發(fā)在更早的階段開展，而不用等到在硬件平臺上進展此任務(wù)。這樣一來軟硬件開發(fā)任務(wù)可以并行提高，縮短產(chǎn)品上市時間，軟硬件的協(xié)同開發(fā)還可以盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)bug，降低開發(fā)風險和本錢。同時該虛擬平臺還提供了ARM軟件開發(fā)調(diào)試工具接口同步進展軟件調(diào)試，在ESL虛擬平臺上實現(xiàn)軟硬件的協(xié)同仿真，可以實現(xiàn)優(yōu)化軟件的目的。 .從圖1看，傳統(tǒng)流程中容易引起反復(fù)的環(huán)節(jié)，而對引入ESL的開發(fā)流程，可將諸如驅(qū)動開發(fā)調(diào)試等，提早放置到虛擬開發(fā)平臺上進展，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化、縮短開發(fā)周期等。而且仿真環(huán)境所能提供的調(diào)試手段，是FPGA平臺所無法比較的。 .RTSM

7、實時系 統(tǒng)模型 arm/products/DevTools/RealTimeSystemModel1176.html對整個芯片系統(tǒng)在指令集層面上的仿真，它能提供快速、準確的指令仿真，以及與RealView Debugger 的無縫銜接。大型運用程序的開發(fā)可以運用 RTSM模擬技術(shù)來完成。 .RTSM模擬包括LCD顯示器、鍵盤和鼠標等外設(shè)的仿真。不到5s，就可以利用PC 在ARM處置器上對OS的啟動過程進展模擬，用戶可以在ARM提供的RTSM上進展快速的軟件仿真。這是OEM在開發(fā)軟件系統(tǒng)時本錢最低的方法。想象一下，芯片公司不用等到芯片消費出來，也不用把緩慢的FPGA板交給方案廠商或OEM；只需求

8、將整個芯片的模型交付，下游廠家就可以盡早盡快地將軟件方案開發(fā)終了。最終產(chǎn)品幾乎可以從芯片消費出來就預(yù)備上市。.1.2 器件選型 器件的選擇歸根結(jié)底是為嵌入式系統(tǒng)選擇適宜的處置器芯片。ARM處置器是最常見的嵌入式處置器之一，它以低功耗、低本錢和高性能而深受業(yè)界的青睞。而且ARM是目前產(chǎn)業(yè)中資源最為廣泛的嵌入式處置器，基于寬廣的ARM協(xié)作同伴方案，開發(fā)者可以在這個聯(lián)盟里尋求到各種本人意想不到的協(xié)助。 .目前在業(yè)內(nèi)廣為人知的ARM處置器主要有ARM7系列和ARM9系列，同時為了關(guān)注今后嵌入式系統(tǒng)的開展，也有必要了解一下最新的ARM11和ARM Cotex系列處置器。 .ARM7 系列ARM7TDMI

9、是ARM7系列中運用最廣泛的，它是從最早實現(xiàn)32位地址空間編程方式的ARM6內(nèi)核開展而來的，并添加了64位乘法指令，支持片上調(diào)試、16位Thumb指令集和EmbeddedICE察看點硬件。ARM7TDMI屬于ARM v4體系構(gòu)造，采用馮諾伊曼構(gòu)造，3級流水處置，平均0.9DMIPs/Mhz性能。不過ARM7TDMI沒有MMUMemory Management Unit和Cache，所以僅支持那些不需求MMU和Cahce的小型實時操作系統(tǒng)，如VxWorks、uC/OS-II和uLinux等RTOS。其他的ARM7系列內(nèi)核還有ARM720T和ARM7E-S等。.ARM9 系列 ARM9TDMI相比

10、ARM7TDMI，將流水級數(shù)提高到5級從而添加了處置器的時鐘頻率，并運用指令和數(shù)據(jù)存儲器分開的哈佛構(gòu)造以改善CPI和提高處置器性能，平均可達1.1DMIPs/Mhz，但是ARM9TDMI仍屬于ARM v4T體系構(gòu)造。在ARM9TDMI根底上又有ARM920T、ARM940T和ARM922T，其中ARM940T添加了MPUMemory Protect Unit和Cache；ARM920T和ARM922T參與了MMU、Cache和ETM9方便進展CPU實時trace，從而更好的支持象Linux和WinCE這樣的多線程、多義務(wù)操作系統(tǒng)。.ARM9E 系列 ARM9E系列屬于ARM v5TE，在ARM

11、9TDMI的根底上添加了DSP擴展指令，是可綜合內(nèi)核，主要有ARM968E-S、ARM966E-S、ARM946E-S和ARM926EJ-Sv5TEJ指令體系，添加了Java指令擴展，其中ARM926EJ-S是最具代表性的。經(jīng)過DSP和Java的指令擴展，可獲得70的DSP處置才干和8x的Java處置性能提升。另外分開的指令和數(shù)據(jù)Cache構(gòu)造進一步提升了軟件性能；指令和數(shù)據(jù)TCMTightly Couple Memory：緊耦合存儲器接口支持零等待訪問存儲器；雙AMBA AHB總線接口等。ARM926EJ-S可達250Mhz以上的處置速度，很好地支持Symbian OS、Linux、Wind

12、ows CE和Palm OS等主流操作系統(tǒng)。.ARM11 系列 ARM11系列主要有ARM1、ARM1156、ARM1176和ARM11 MP-Core等，它們都是v6體系構(gòu)造，相比v5系列添加了SIMD多媒體指令，獲得1.75x多媒體處置才干的提升。另外，除了ARM1外，其他的處置器都支持AMBA3.0-AXI總線。ARM11系列內(nèi)核最高的處置速度可達500Mhz以上其中90nm工藝下，ARM1176可到達750Mhz以及600DMIPS的性能 .基于ARMv6架構(gòu)的ARM11系列處置器是根據(jù)下一代的消費類電子、無線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)運用和汽車電子產(chǎn)品等需求而制定的。其的媒體處置才干和低功耗特點使它

13、特別適宜于無線和消費類電子產(chǎn)品；其高數(shù)據(jù)吞吐量和高性能的結(jié)合非常適宜網(wǎng)絡(luò)處置運用；另外，在實時性能和浮點處置等方面ARM11可以滿足汽車電子運用的需求。.ARM Cotex 系列 Cortex系列是ARM公司目前最新內(nèi)核系列，屬于v7架構(gòu)，主要有Cortex-A8、Cortex-R4、Cortex-M3和 Cortex-M1等處置器，其中A8是面向高性能的運用途置器，最高可達1Ghz的處置速度，更好的支持多媒體及其他高性能要求，最高可達2000DMIPS；R4主要面向嵌入式實時運用領(lǐng)域Real-Time，7級流水構(gòu)造，相對于上代ARM1156內(nèi)核，R4在性能、功耗和面積PPA：Performa

14、nce，Power and Area獲得更好的平衡，1.5DMIPS/Mhz和高于400Mhz的處置速度。 .而M3主要是面向低本錢和高性能的MCU運用領(lǐng)域，相比ARM7TDMI，M3面積更小，功耗更低，性能更高。Cortex-M3處置器的中心是基于哈佛架構(gòu)的3級流水線內(nèi)核，該內(nèi)核集成了分支預(yù)測，單周期乘法，硬件除法等眾多功能強大的特性，使其在Dhrystone benchmark上具有出色的表現(xiàn)1.25 DMIPS/MHz。根據(jù)Dhrystone benchmark的測評結(jié)果，采用新的Thumb.-2指令集架構(gòu)的Cortex-M3處置器，與執(zhí)行Thumb指令的ARM7TDMI-S.處置器相比

15、，每兆赫的效率提高了70%，與執(zhí)行ARM指令的ARM7TDMI-S處置器相比，效率提高了35%。 .目前曾經(jīng)有Cortex系列內(nèi)嵌的產(chǎn)品問世，如TI公司推出的基于Cortex-A8內(nèi)核的OMAP3430，TI、ST和Luminary也推出了基于Cortex-M3內(nèi)核的低本錢高性能32位MCU，更多概略請登陸這些公司的主頁查詢。.2 工具選擇 根據(jù)開發(fā)目的平臺的不同，ARM提供不同的工具處理方案。 .MDK-ARMRealView Microcontroller Development Kit(MDK) 支持基于ARM7，ARM9，Cortex-M3微控制處置器，例如Atmel，F(xiàn)reescal

16、e，Luminary，NXP，OKI，Samsung，Sharp，ST，TI等廠家的產(chǎn)品。MDK提供工業(yè)規(guī)范的編譯工具和強大的調(diào)試支持。MDK是專為MCU的用戶開發(fā)嵌入式軟件而設(shè)計的一套開發(fā)工具。包括根據(jù)器件定制的調(diào)試仿真支持，豐富的工程模版，固件例如以及為內(nèi)存優(yōu)化的RTOS庫。MDK上手容易，功能強大，適宜微控制器運用程序開發(fā)。.RVDS 正如前面所引見RVDS是專為SOC，F(xiàn)PGA 以及ASIC用戶開發(fā)復(fù)雜嵌入式運用程序或者和操作系統(tǒng)平臺組件接口而設(shè)計的開發(fā)工具。RVDS支持器件設(shè)計，支持多核調(diào)試，支持基于一切ARM 和Cortex系列CPU的程序開發(fā)。RVDS還可以和第三方軟件進展很好的

17、銜接。.MDK主要是為終端客戶提供價錢低廉，功能強大的開發(fā)工具。集成了RealView編譯工具，Keil uVision開發(fā)環(huán)境，支持基于ARM7,ARM9,Cortex-M1,Cortex-M3產(chǎn)品的仿真，提供非常高效的RTOSKernel，除此，提供的Real-Time庫還有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)套件，F(xiàn)lash文件系統(tǒng)，USB器件接口，CAN總線接口等，方便終端用戶進展運用開發(fā)。因此對于MDK用戶來說，他們得到的就是可以對MCU進展仿真和調(diào)試，容易運用又沒有冗余的功能，關(guān)鍵是價錢實惠，而且用戶可以先試用再購買。.對于芯片設(shè)計公司以及相關(guān)處理方案提供商來說，需求的是更加強大的工具，可以進展多核調(diào)

18、試，需求更加先進的調(diào)試和分析功能，可以支持多種操作系統(tǒng)，可以進展IP整合開發(fā)，可以結(jié)合ESL工具進展架構(gòu)評價，系統(tǒng)軟硬件劃分等，那么選擇RVDS可以提供完益處理方案。.3 編譯和銜接 ARM RealView 編譯工具曾經(jīng)開展了16年，不斷努力于為客戶提供最好的編譯器。RVDS 是ARM公司繼SDT 與ADS1.2之后主推的新一代開發(fā)工具，目前最高版本是3.1。它由RealView編譯器RVCT、RealView匯編器armasm、RealView銜接器armlinker，以及RealView調(diào)試器RVDebugger三部分組成。.RVDS對代碼密度的提升、代碼執(zhí)行速度的提高，都可以由ARM開

19、發(fā)工具自動實現(xiàn)，而不需求軟件開發(fā)人員破費過多的時間手動優(yōu)化高級言語代碼。這是RVDS的優(yōu)勢所在。 .先前版本中的編譯器armcc，tcc，armcpp，tcpp 曾經(jīng)整合成一個編譯器armcc，可以將規(guī)范的C或C+言語源程序編譯成32位ARM指令代碼或者16位Thumb指令代碼或者Thumb-2指令代碼。編譯器輸出的ELF格式的目的文件，包含調(diào)試信息。除此之外，編譯器可以輸出所生成的匯編言語列表文件。.RVDS的編譯器根據(jù)最新的ARM架構(gòu)進展特別的優(yōu)化，針對每個ARM架構(gòu)都提供最好的代碼執(zhí)行性能，最優(yōu)的代碼密度?？梢愿鶕?jù)需求選擇調(diào)試信息級別，以及不同的代碼優(yōu)化方向和優(yōu)化級別。.RVCT中C 和

20、RogueWaveC+庫包括完好ISO規(guī)范C言語庫規(guī)范C言語函數(shù)集，C言語庫需求的支持函數(shù)以及在Semihosted執(zhí)行環(huán)境中需求的目的相關(guān)的函數(shù)。ARM C言語庫構(gòu)造運用戶很容易定義目的相關(guān)函數(shù)，以順應(yīng)特定的目的環(huán)境。.浮點函數(shù)庫運用ARM 在IEEE754規(guī)范二進制浮點算法上實現(xiàn)的浮點環(huán)境。RogueWaveC+庫RogueWaveC+庫包含規(guī)范C+函數(shù)，編譯器需求的支持函數(shù)。各種源文件經(jīng)過ARM編譯器編譯后生成ELF 格式的目的文件。這些目的文件和相應(yīng)的C/C+運轉(zhuǎn)時庫經(jīng)過ARM銜接器處置后，生成ELF格式映像文件。 .ARM銜接器可以去除運用不到的代碼段和函數(shù)，這樣可以減少內(nèi)存的運用。

21、ARM銜接器可以將不同的指令代碼和數(shù)據(jù)代碼放置到不同的內(nèi)存地址范圍。arm/support/faqdev/1245.html.通常在嵌入式系統(tǒng)中，指令和數(shù)據(jù)代碼會固化在非易失性存儲器中ROM或Flash，可以從這些地方上電啟動。從運轉(zhuǎn)速度方面思索，部分指令和數(shù)據(jù)代碼會在啟動后搬運到易失性存儲器(RAM)中，因此銜接器可以運用一些方法機制來配置調(diào)度。.這種分散裝載scatterloading的機制可以讓把不同的指令和數(shù)據(jù)分散的放到不同的地址，而且這些地址在系統(tǒng)啟動和系統(tǒng)運轉(zhuǎn)可以是不同的映射。詳細的地址分配可以是用參數(shù)來指定，或者用一個描畫文件來作為銜接器的參數(shù)。運用描畫文件會使維護起來非常簡單，

22、而且假設(shè)要改動地址分配，不需求把整個工程完全重新來做，只需把工程中需求的目的重新銜接即可。 .一個scatterloading文件的例如： LOAD_FLASH 0 x04000000 0 x80000 ; 啟動地址和長度EXE_FLASH 0 x04000000 0 x80000init.o (Init, +First) ;* (+RO) ;32bitRAM 0 x0000 0 x2000vectors.o (Vect, +First) ;int_handler.o (+RO)16bitRAM 0 x2000 0 x80000* (+RW,+ZI) ;.本文件定義了啟動區(qū)域和三個執(zhí)行區(qū)域。在

23、大括號外面定義了啟動區(qū)域LOAD_FLASH，里面三個定義了執(zhí)行區(qū)域(EXEC_FLASH,32bitRAM,16bitRAM)。為了提高運轉(zhuǎn)速度，異常向量在vectors.s和異常句柄在int_handler.c被重新放置到32bitRAM的零地址開場的地方。可以讀寫的變量被復(fù)制到16bitRAM的0 x2000地址開場的地方。零初始化的數(shù)據(jù)和可讀寫數(shù)據(jù)放在16bitRAM內(nèi)。其他不需求搬運的代碼只需求還放在Flash里就好。.3.1 RVCT 的優(yōu)化級別與優(yōu)化方向提到RVCT就不能不提ARMcc的四個優(yōu)化級別和兩個編譯選項，-O1、-O2、-O3、-O4，以及-Otime、-Ospace。

24、-Ospace與-Otime擔任給編譯器提供代碼優(yōu)化的大方向，告知編譯器編譯義務(wù)的主要目的是代碼密度-Ospace還是代碼性能-Oti me。而-O1、-O2、-O3、-O4那么分別代表4種逐次遞進的不同優(yōu)化級別。 .OSpace 還是OTime？ 顯然代碼密度與代碼執(zhí)行速度在很多情況下是一對矛盾。以下面的代碼為例。例1中左右兩段代碼可以完成一樣的義務(wù)，但是左邊的有較高的代碼密度，右邊的那么有較高的執(zhí)行速度。由于當expr = 0時，標志循環(huán)終了時，右邊的代碼可以順序執(zhí)行下去；而左邊代碼必需先跳轉(zhuǎn)至循環(huán)體首部判別expr的值，隨后再跳轉(zhuǎn)道循環(huán)體尾，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。.例1 代碼速度與尺寸的對

25、比while (expr) if (expr) do dobody; body; while (expr); .那么我們什么時候運用Otime 什么時候運用Ospace呢？Otime與Ospace需求開發(fā)人員根據(jù)系統(tǒng)實踐需求來決議，最好的情況是在兩者之間找到一個適宜的平衡點，而不是單純的追求速度或者代碼尺寸的減少。即，將不同的代碼模塊根據(jù)其特性分別運用不同的編譯選項。.此外，RVCT編譯器支持很多非常有用的編譯選項，如-no_inline取消一切代碼的內(nèi)聯(lián)函數(shù)、-split_ldm限制LDM/STM指令的最大操作存放器數(shù)目、-split_sections將每個函數(shù)，而不是源文件，作為一個編譯單

26、元進展操作等等。.O3 還是O2？ 老的開發(fā)工具，如ADS1.2中，只需3種遞進的代碼優(yōu)化級別，對應(yīng)3種編譯選項，即-O0Minimum optimization、-O1Restricted optimization、-O2High optimization 。運用-O0編譯選項時，RVCT編譯器只對代碼作最根本的優(yōu)化操作，編譯終了后用戶得到的代碼與用戶手寫源代碼之間的差距很小，這種特性的主要作用是為了方便用戶在程序開發(fā)階段的調(diào)試任務(wù)，防止由于優(yōu)化而產(chǎn)生的調(diào)試屏障。此外，很多資深軟件工程師偏向于手寫優(yōu)化代碼，在這種情況下，由于代碼曾經(jīng)被優(yōu)化過，可以運用-O0編譯選項減少RVCT的任務(wù)量，節(jié)省編

27、譯鏈接的時間。.-O1與-O2那么分別是相對于-O0更加高級別的編譯優(yōu)化選項，前者提供有限的優(yōu)化；后者那么會對代碼進展較大程度的優(yōu)化改良操作。RVDS中新添加了-O3Maximum optimization編譯選項，它可以最大程度的發(fā)揚RVCT編譯器的優(yōu)勢，將代碼編譯成最優(yōu)。O3與O2都是較高級別的編譯優(yōu)化選項，但-O3相比較于-O2，主要優(yōu)勢有以下幾點。 .當用戶運用-O3選項時：編譯器會自動對代碼進展高階標量優(yōu)化。所謂的高階標量優(yōu)化就是編譯器對根據(jù)代碼特點，針對循環(huán)、指針等進展高階優(yōu)化。編譯器會把盡能夠多函數(shù)的編譯為內(nèi)聯(lián)inline函數(shù)；Multifile compilation功能被自動

28、使能。.對于循環(huán)與指針的高階優(yōu)化High-level scalar optimizations 當編譯選項為-O3 Otime時，RVCT會根據(jù)代碼的詳細情況，針對循環(huán)、指針等部分作高階優(yōu)化任務(wù)：循環(huán)解開Loop unrolling、交融fusion、位置調(diào)整interchange、指針優(yōu)化等等。以例2的函數(shù)為例。例2是一段簡單的C循環(huán)函數(shù)，在循環(huán)中含有數(shù)組指針調(diào)用。.例2CodeAvoid increment(int *restrict b, int *restrict c) int i;for (i = 0; i 100; i+)ci = bi + 1;CodeBvoid incremen

29、t(int *b, int *c)int i;int *pb, *pc;int b3, b4;pb = b - 1;pc = c - 1;b3 = pb1;for (i = (100 / 2); i != 0; i-)b4 = *(pb += 2);pc1 = b3 + 1;b3 = pb1;*(pc += 2) = b4 + 1; .仔細察看可以發(fā)現(xiàn)，CodeA與CodeB可以完成同樣的功能，即將數(shù)組b的每個成員加1賦值給數(shù)組c對應(yīng)成員。但是CodeB與CodeA相比，有較高的執(zhí)行速度。主要表達在以下幾點：.循環(huán)100次變成了循環(huán)50次loop unrolling，減少了跳轉(zhuǎn)次數(shù)；數(shù)組變成了

30、指針，減少每次計算數(shù)組偏移量的指令；微調(diào)了不同代碼操作的執(zhí)行順序，減少了流水線stall的情況；循環(huán)從循環(huán)變成了循環(huán)。這樣可以運用ARM指令的條件位，為每次循環(huán)減少了一條判別指令。.很多程序員就是這樣，經(jīng)過這種手寫不同的C 代碼，再實現(xiàn)一樣義務(wù)的情況下，提高了代碼執(zhí)行效率。在RVDS中，運用-O3 Otime編譯選項，RVCT會自動協(xié)助程序員進展這些高階標量優(yōu)化，即，RVCT會直接將CodeA 優(yōu)化成以前由CodeB才干得到的匯編代碼。雖然優(yōu)化之后函數(shù)的代碼尺寸大于原先的函數(shù)，但是執(zhí)行速度卻有大大的提高，經(jīng)過統(tǒng)計，運用EEMBC benchmarking， -O3編譯選項編譯得到的最終代碼平均

31、性能相對于-O1可以有10的提升，而總體代碼尺寸只添加了1。.3.2 Multifile compilation按照傳統(tǒng)的編譯方式，我們先把各個C或C+文件單獨編譯成.obj文件，再將這些目的文件鏈接在一同。思索到雖然在編譯單獨的C 或C+文件時，編譯器會充分發(fā)揚它的優(yōu)化特性；但此時，編譯器無法關(guān)注到大量的C 或C+文件接口之間可以優(yōu)化的部分。所以在傳統(tǒng)的編譯結(jié)果里，還有許多優(yōu)化的余地。如何才干讓編譯器同時關(guān)注和編譯一切的源代碼呢？.Multifile compilation是RVDS一個較新的特性，它可以協(xié)助開發(fā)人員將一切的源文件作為一個compilation unit進展編譯，并最終生成一

32、個大的目的文件如圖3中的file1.o。Mutifile compilation給軟件開發(fā)人員帶來的直接優(yōu)勢有以下幾點：.添加inline的能夠性。由于inline只能發(fā)生在一個compilation unit中，所以在沒有運用mutifile compilation時，inline只能發(fā)生在一個源文件范圍內(nèi)。Multifile Compilation將一個compilation unit擴展到了一切源文件的范圍上，所以直接添加了inline發(fā)生的幾率。添加了基地址與函數(shù)間優(yōu)化的能夠性。同inline一樣，一切的基地址與函數(shù)間的優(yōu)化也必需在一個compilation unit中，隨著conpi

33、lation unit的擴展這種優(yōu)化的能夠性也添加了。減少了scatter file的復(fù)雜性。.3.3 調(diào)試由前面的引見曾經(jīng)知道RealView DebuggerRVD 是RVDS的重要組件之一。RealView Debugger 可以更好的協(xié)助客戶在復(fù)雜SoC設(shè)計中方便直觀的調(diào)試軟硬件。.! 方便協(xié)調(diào)的開發(fā)軟硬件RVD運用同步機制進展多核調(diào)試，運用RVD 在一個處置器上設(shè)置的斷點，可以停頓整個系統(tǒng)，這樣可以觀測復(fù)雜的多核系統(tǒng)的各種關(guān)鍵形狀信息。file1.c file2.c file3.ccompilfile1.o file2 o file3 oDummy object filesfile1

34、.c file2.c file3.ccompilfile1.o file2.o file3.ocompil compil.! 調(diào)試操作系統(tǒng)和中間件 RVD支持調(diào)試業(yè)內(nèi)各種流行的操作系統(tǒng)，正如操作系一致章所述，RVD可以直觀的觀測操作系統(tǒng)的執(zhí)行文本和各種資源。.! 調(diào)試 跟蹤，性能評價RVD可以對基于ARM處置器的設(shè)計進展非插入式的實時地捕捉數(shù)據(jù)/指令和顯示，從而實現(xiàn)調(diào)試，跟蹤以及性能評價。目前業(yè)內(nèi)其他的調(diào)試工具還不能到達有如RVD這樣出色的性能。RVD可以對RealView ESL對系統(tǒng)模型進展調(diào)試，也可以運用RealView ICE以及RealView Trace對真實的硬件系統(tǒng)進展調(diào)試跟蹤

35、和性能評價。.! 調(diào)試目的設(shè)備 無論是開發(fā)一個新的軟硬件架構(gòu)，一個操作系統(tǒng)還是一個運用程序，RVD可以銜接到SoC模型，指令集仿真模型，實時系統(tǒng)模型或者真實的硬件處置器來協(xié)助完成開發(fā)。如此廣泛的支持，使得RVD在整個開發(fā)周期中成為一個不可或缺的得力的開發(fā)工具。.4 操作系統(tǒng) 隨著高端電子消費類產(chǎn)品的廣泛普及，實時嵌入式操作系統(tǒng)運用越來越廣泛。而基于ARM的嵌入式操作系統(tǒng)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的運用，利用ARM系列產(chǎn)品的強大功能可以完成各種運用程序的開發(fā)。ARM對操作系統(tǒng)以及系統(tǒng)開發(fā)執(zhí)行環(huán)境提供最廣泛的選擇，客戶可以根據(jù)需求來選擇最順應(yīng)市場要求的基于ARM的嵌入式操作系統(tǒng)?？晒┻x擇的嵌入式操作系

36、統(tǒng)有幾十種，運用較多的有Linux,WinCE,Palm,Symbian等等。 .采用WinCE更多的是OEM，以及按需進展特定的嵌入式器件開發(fā)的，例如GPS導(dǎo)航設(shè)備。采用Palm操作系統(tǒng)的廠家有聯(lián)想 三星 索尼，他們的出貨量都非常宏大。Symbian操作系統(tǒng)是先進的全球公開工業(yè)規(guī)范操作系統(tǒng)，基于Symbian操作系統(tǒng)的手機有：BenQ，DoCoMo，Motorola，Nokia，Panasonic，三星，索尼愛立信等。Linux是源代碼開放的操作系統(tǒng)，可以運轉(zhuǎn)在包括ARM等多種主流處置器架構(gòu)上。由于有一大批的工程師在開發(fā)開放源代碼以及相關(guān)開發(fā)工具，Linux可以更方便快捷的進展移植。.以Linux為例，選擇基于ARM 的Linux，可以得到更多的開發(fā)源代碼的運用，可以利用ARM處置器的高性能開發(fā)出更寬廣的網(wǎng)絡(luò)和無線運用，ARM的Jazelle技術(shù)帶來Linux平臺下Java程序更好的性能表現(xiàn)。ARM公司的系列開發(fā)工具和開發(fā)板，以及各種開發(fā)論壇的可利用信息帶來更快的產(chǎn)品上市時間。.4.1 哪里可以得到