Оптимизация работы с памятью
Подсистема работы с памятью является одной из самых потребляющих компонентов встраиваемых систем. Мы проанализировали ряд оптимизаций доступа к памяти, имеющихся в компиляторе GCC. Так, префетчинг данных поддерживается для некоторых реализаций процессора ARM через команду pld, и, в частности, поддерживается на тестовой плате OMAP2430. Тестирование реализации префетчинга массивов в циклах в компиляторе GCC версий 4.2 и 4.3 показало, что некоторые тесты ускоряются при использовании префетчинга, а некоторые замедляются – общая картина получается достаточно противоречивой, чтобы не рекомендовать использовать префетчинг по умолчанию для компиляции программ для данной тестовой платы. Другие машинно-независимые оптимизации, улучшающие производительность и, как следствие, уменьшающие энергопотребление, не дают большого эффекта в текущих версиях GCC для архитектуры ARM (автоматическая векторизация, преобразования циклов). Мы предполагаем, что в будущем, с появлением в GCC инфраструктуры Graphite для оптимизации циклов [], можно будет разрабатывать цикловые оптимизации, имеющие своей целью, в том числе, уменьшение энергопотребления.
Кроме этого, известен ряд машинно-зависимых оптимизаций работы с памятью, направленных исключительно на энергопотребление. Например, скрэтч-память (scratch-pad memory) является по сути дополнительным кэшем, контролируемым компилятором. Использование такой памяти во встраиваемых системах позволяет экономить энергию, если память более эффективна, чем главная память, либо просто ускорять программу. К сожалению, в имеющихся у нас тестовых платах скрэтч-память присутствовала только в OMAP2430, и ее предназначение не позволяло использовать ее для этих целей. Оптимизация, отключающая неиспользуемые банки памяти, также возможна на тестовой плате OMAP2430, однако размер банка памяти в ней достаточно велик, и более разумным представляется распределять банки памяти по процессам в операционной системе вместо контроля распределения памяти компилятором.
