STM32的代碼，跑在RAM里快？還是跑在Flash里快？
發布時間：2009-11-25 18:04
發布者：STM32
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這肯定是很多人關心的問題，下面通過一個例子看看會有什么樣的結論： 測試手段如下： 主循環一直在做一個變量的自加(sum1++)，當然前提保證不會溢出。 用Cortex-M3內部的Systick計數，以一秒鐘為限，這個sum1的數值大小，可以判斷哪種方式比較快。為了嚴密，我們觀察第一秒到第二秒之間的計數效果；而不是從第0秒到第1秒（因為使能Systick到真正開始執行sum1++可能有間隙）。在第一次進入Systick的ISR時，記錄下sum1的值；第二次進入Systick的ISR時，再次記錄sum1的值，兩次值之差即為一秒鐘間隔中sum1執行了多少次自加。由此看出哪種方式比較快。 同樣的測試前提：Prefetch Buffer Enable + Flash Latenty="2" (根據Flash Programming Manual中要求的那樣，當48MHz 測試結果如下： 不對代碼優化，在RAM中執行程序：sum1計數69467/秒 不對代碼優化，在FLASH中執行程序：sum1計數43274/秒 (Flash里跑得慢) /***********循環體內代碼為N個以下的block*************/ (1)LDR R0,[PC, #0x154] (2)LDR R1,[PC, #0x154] (3)LDR R1,[R1,#0] (4)ADDS R1, R1,#0x1 (5)STR R1,[R0, #0] ...... /****************************************************/ 打開速度優化開關，在RAM中執行程序：sum1計數98993/秒 打開速度優化開關，在FLASH中執行程序：sum1計數115334/秒 (Flash里跑得快) /***********循環體內代碼為N個以下的block*************/ (1)LDR R1,[R1,#4] (2)ADDS R1, R1,#0x1 (3)STR R1,[R0, #0] ...... /****************************************************/ 結論就是： 1）程序運行在RAM里速度快還是運行在Flash里速度快，不是絕對的一概而論的，取決于代碼； 2）就以上兩種具體的代碼情況來說，我覺得無優化時，如果在Flash里執行：(1)(2)的取指(讀flash)->譯碼->執行 (讀flash)；取指和執行階段flash的目標地址不是連續的，因此是non-sequencial access，所以會很慢； 打開優化時，(1)(2)(3)都不會造成flash的non-sequential access，所以在flash里的優勢（取指和取數據走不同的總線ICode和DCode以及Prefetch）就體現出來了。 再進一步的分析，又有這樣一些結論： 沒有優化時，指令執行時要到Flash中取常數，結果造成指令預取隊列的取指中斷，取完常數后需要重新填充指令預取隊列，而Flash訪問需要插入等待周期，當然時間就比較長了。 經過代碼優化后，指令執行時不用再到Flash中取常數，指令預取隊列不會被打斷，而Flash訪問需要插入等待周期的效應被下面貼子中介紹的取指緩沖區抵消，所以自然速度就快了；而這個時候在RAM中執行反而慢了是因為RAM不在ICode總線上，從RAM取指需要繞一圈，當然要比在ICode總線上的Flash慢了。 關于Flash的性能，請看我的另一篇分析：【分析】STM32從Flash中運行程序的時序分析 另外，STR9與STM32的總線架構是一樣的，這里有一個在STR9上實現的FFT函數的實測數據，可以進一步說明在Flash中運行代碼可以比在RAM中快！ 在ST的網站上有一個DSP的函數庫，這是它的文檔《STR91x DSP library (DSPLIB)》，在這篇文檔中有一節討論FFT運算速度的，那里給出了實際的運算時間比較，摘錄如下： Radix-4 Complex FFT Operation Mode Cycle Count Microseconds 64 Point Program in Flash & Data in SRAM 2701 28.135 64 Point Program & Data in SRAM 3432 35.75 64 Point Program & Data in Flash 3705 38.594 256 Point Program in Flash & Data in SRAM 13740 143.125 256 Point Program & Data in SRAM 18079 188.323 256 Point Program & Data in Flash 19908 207.375 最初發表日期：2008-8-28 |
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