如何在ARM Cortex-A8处理器中测量程序执行时间？
我正在使用一个名为i.MX515的基于ARM Cortex-A8的处理器。 有Linux Ubuntu 9.10发行版。 我正在运行一个用C编写的非常大的应用程序，我正在使用gettimeofday(); 用于衡量我的应用程序所用时间的函数。
main() { gettimeofday(start); .... .... .... gettimeofday(end); }
这种方法足以让我看看我的应用程序块占用了多少时间。 但是，现在，我正在尝试使用gettimeofday（）计算时间的方法彻底优化我的代码，我看到连续运行之间有很多波动（在我的优化之前和之后运行），所以我不能确定实际执行时间，从而影响我的改进。
谁能告诉我应该怎么做？
如果通过访问循环计数器（ ARM网站上为Cortex-M3建议的想法 ），任何人都可以向我指出一些代码，它给出了我在Cortex-A8上访问定时器寄存器时必须遵循的步骤吗？
如果这种方法不是很准确，那么请提出一些替代方案。
谢谢
跟进
跟进1：在Code Sorcery上编写了以下程序，生成了可执行文件，当我尝试在主板上运行时，我得到了 – 非法指令消息:(
static inline unsigned int get_cyclecount (void) { unsigned int value; // Read CCNT Register asm volatile ("MRC p15, 0, %0, c9, c13, 0\t\n": "=r"(value)); return value; } static inline void init_perfcounters (int32_t do_reset, int32_t enable_divider) { // in general enable all counters (including cycle counter) int32_t value = 1; // peform reset: if (do_reset) { value |= 2; // reset all counters to zero. value |= 4; // reset cycle counter to zero. } if (enable_divider) value |= 8; // enable "by 64" divider for CCNT. value |= 16; // program the performance-counter control-register: asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c9, c12, 0\t\n" :: "r"(value)); // enable all counters: asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c9, c12, 1\t\n" :: "r"(0x8000000f)); // clear overflows: asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c9, c12, 3\t\n" :: "r"(0x8000000f)); } int main() { /* enable user-mode access to the performance counter*/ asm ("MCR p15, 0, %0, C9, C14, 0\n\t" :: "r"(1)); /* disable counter overflow interrupts (just in case)*/ asm ("MCR p15, 0, %0, C9, C14, 2\n\t" :: "r"(0x8000000f)); init_perfcounters (1, 0); // measure the counting overhead: unsigned int overhead = get_cyclecount(); overhead = get_cyclecount() - overhead; unsigned int t = get_cyclecount(); // do some stuff here.. printf("\nHello World!!"); t = get_cyclecount() - t; printf ("function took exactly %d cycles (including function call) ", t - overhead); get_cyclecount(); return 0; }
跟进2：我已经写信给飞思卡尔寻求支持，他们已经给我发回了以下回复和一个程序（我对此并不太了解）
以下是我们现在可以为您提供的帮助：我发送给您附上一个代码示例，它使用UART发送一个流，从您的代码，您似乎没有正确初始化MPU。
(hash)include (hash)include (hash)define BIT13 0x02000 (hash)define R32 volatile unsigned long * (hash)define R16 volatile unsigned short * (hash)define R8 volatile unsigned char * (hash)define reg32_UART1_USR1 (*(R32)(0x73FBC094)) (hash)define reg32_UART1_UTXD (*(R32)(0x73FBC040)) (hash)define reg16_WMCR (*(R16)(0x73F98008)) (hash)define reg16_WSR (*(R16)(0x73F98002)) (hash)define AIPS_TZ1_BASE_ADDR 0x70000000 (hash)define IOMUXC_BASE_ADDR AIPS_TZ1_BASE_ADDR+0x03FA8000 typedef unsigned long U32; typedef unsigned short U16; typedef unsigned char U8; void serv_WDOG() { reg16_WSR = 0x5555; reg16_WSR = 0xAAAA; } void outbyte(char ch) { while( !(reg32_UART1_USR1 & BIT13) ); reg32_UART1_UTXD = ch ; } void _init() { } void pause(int time) { int i; for ( i=0 ; i GPIO 2_6 pause(500000); *(R32)(0x73F88000) = 0x00000000; // 0 --> GPIO 2_6 pause(500000); } void init_port_for_led() { //GPIO 2_6 [73F8_8000] EIM_D22 (AC11) DIAG_LED_GPIO //ALT1 mode //IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_EIM_D22 [+0x0074] //MUX_MODE [2:0] = 001: Select mux mode: ALT1 mux port: GPIO[6] of instance: gpio2. // IOMUXC control for GPIO2_6 *(R32)(IOMUXC_BASE_ADDR + 0x74) = 0x00000001; //Write to DIR register [DIR] *(R32)(0x73F88004) = 0x00000040; // 1 : GPIO 2_6 - output *(R32)(0x83FDA090) = 0x00003001; *(R32)(0x83FDA090) = 0x00000007; } int main () { int k = 0x12345678 ; reg16_WMCR = 0 ; // disable watchdog init_port_for_led() ; while(1) { printf("Hello word %x\n\r", k ) ; serv_WDOG() ; led() ; } return(1) ; }
访问性能计数器并不困难，但您必须从内核模式启用它们。 默认情况下，计数器被禁用。
简而言之，您必须在内核中执行以下两行。 无论是作为可加载模块还是仅在board-init中的某处添加两条线都可以：
/* enable user-mode access to the performance counter*/ asm ("MCR p15, 0, %0, C9, C14, 0\n\t" :: "r"(1)); /* disable counter overflow interrupts (just in case)*/ asm ("MCR p15, 0, %0, C9, C14, 2\n\t" :: "r"(0x8000000f));
一旦你这样做，循环计数器将开始递增每个循环。 寄存器的溢出将被忽视并且不会引起任何问题（除非它们可能弄乱您的测量）。
现在您想要从用户模式访问循环计数器：
我们从一个读取寄存器的函数开始：
static inline unsigned int get_cyclecount (void) { unsigned int value; // Read CCNT Register asm volatile ("MRC p15, 0, %0, c9, c13, 0\t\n": "=r"(value)); return value; }
而你很可能也希望重置并设置分隔符：
static inline void init_perfcounters (int32_t do_reset, int32_t enable_divider) { // in general enable all counters (including cycle counter) int32_t value = 1; // peform reset: if (do_reset) { value |= 2; // reset all counters to zero. value |= 4; // reset cycle counter to zero. } if (enable_divider) value |= 8; // enable "by 64" divider for CCNT. value |= 16; // program the performance-counter control-register: asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c9, c12, 0\t\n" :: "r"(value)); // enable all counters: asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c9, c12, 1\t\n" :: "r"(0x8000000f)); // clear overflows: asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c9, c12, 3\t\n" :: "r"(0x8000000f)); }
do_reset将循环计数器设置为零。 很简单。
enable_diver将启用1/64周期分频器。 如果没有此标志设置，您将测量每个循环。 启用它后，计数器每64个周期增加一次。 如果要测量否则会导致计数器溢出的长时间，这非常有用。
如何使用它：
// init counters: init_perfcounters (1, 0); // measure the counting overhead: unsigned int overhead = get_cyclecount(); overhead = get_cyclecount() - overhead; unsigned int t = get_cyclecount(); // do some stuff here.. call_my_function(); t = get_cyclecount() - t; printf ("function took exactly %d cycles (including function call) ", t - overhead);
应该适用于所有Cortex-A8 CPU ..
哦 – 还有一些说明：
使用这些计数器，您将测量两次调用get_cyclecount()之间的确切时间，包括在其他进程或内核中花费的所有内容。 没有办法将测量限制在您的过程或单个线程中。
调用get_cyclecount()也不是免费的。 它将编译为单个asm指令，但从协处理器移动将停止整个ARM管道。 开销很高，可能会使您的测量偏差。 幸运的是，开销也是固定的，因此您可以测量它并从您的时间中减去它。
在我的例子中，我为每次测量做了那个。 不要在实践中这样做。 两次呼叫之间迟早会发生中断，甚至会进一步扭曲您的测量值。 我建议您在空闲系统上测量几次开销，忽略所有局外人并使用固定常量。
您需要在优化之前和之后使用性能分析工具来分析代码。
Acct是一个命令行和一个可用于监视资源的函数。 您可以更多地了解由acct生成的dat文件的使用和查看。
我将使用其他开源性能分析工具更新此post。
Gprof是另一个这样的工具。 请查看相同的文档。
现在已经过了几年，为了扩大尼尔斯的答案！ – 访问这些计数器的简单方法是使用gator构建内核 。 然后报告计数器值以与Streamline一起使用， Streamline是ARM的性能分析工具。
它将在时间轴上显示每个function（为您提供系统执行情况的高级概述），显示执行所花费的时间，以及它占用的CPU百分比。 您可以将其与您设置的每个计数器的图表进行比较，以便将CPU密集型任务下载到源代码级别。
Streamline适用于所有Cortex-A系列处理器。
我曾在ARM7的工具链中工作过，它有一个指令级模拟器。 在其中运行应用程序可以为各个行和/或asm指令提供时间。 这对于给定例程的微优化非常有用。 但是，这种方法可能不适合整个应用/整个系统优化。