加速可执行程序Linux - arm 处理器。位切换答案

【问题标题】：Speed up executable program Linux - arm processor. Bit Toggling加速可执行程序Linux - arm 处理器。位切换
【发布时间】：2014-05-27 00:46:27
【问题描述】：

我正在运行引导到终端的 linux（无 gui）。我有一块带有 ArmV7 处理器的 ZyBo 电路板。我写了一个 C 程序来在 PMOD 上输出一个时钟和一个相应的数据序列。 PMOD 的开关速度高达 50MHz。但是，我的程序创建的时钟只有 115 Hz 的最大频率。我需要这个程序尽可能快地输出，因为我使用的 PMOD 能够达到 50MHz。我使用以下代码行编译了我的程序： gcc -ofast (c_program) 。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ARRAYSIZE 511
//________________________________________

//macro for the SIGNAL PMOD
//________________________________________
//DATA 
//ZYBO Use Pin JE1
#define INIT_SIGNAL system("echo 54 > /sys/class/gpio/export"); system("echo out > /sys/class/gpio/gpio54/direction");
#define SIGNAL_ON system("echo 1 > /sys/class/gpio/gpio54/value");
#define SIGNAL_OFF system("echo 0 > /sys/class/gpio/gpio54/value");
//________________________________________

//macro for the "CLOCK" PMOD
//________________________________________
//CLOCK 
//ZYBO Use Pin JE4
#define INIT_MYCLOCK system("echo 57 > /sys/class/gpio/export"); system("echo out > /sys/class/gpio/gpio57/direction");
#define MYCLOCK_ON system("echo 1 > /sys/class/gpio/gpio57/value");
#define MYCLOCK_OFF system("echo 0 > /sys/class/gpio/gpio57/value");

int main(void){

int myarray[ARRAYSIZE] = {//hard coded array for signal data
    1,0,0,1,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,1,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,0,0,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,1,1,1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,0,1,1,1,0,0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
    };

INIT_SIGNAL
INIT_MYCLOCK;
//infinite loop
int i;
do{
    i = 0;
    do{
        /*
        1020 is chosen because it is twice the size needed allowing for the changes in the clock.
        (511= 0-510, 510*2= 1020 ==> 0-1020 needed, so 1021 it is)
        */
        if((i%2)==0)
        {
            MYCLOCK_ON;
            if(myarray[i/2] == 1){
                SIGNAL_ON;
            }else{
                SIGNAL_OFF;
            }
        }
        else if((i%2)==1)
        {
            MYCLOCK_OFF;
            //dont need to change the signal since it will just stay at whatever it was.
        }
        ++i;
    } while(i < 1021);
} while(1);
return 0;
}

如何使我的可执行程序输出至少达到兆赫兹的量级？

【问题讨论】：

没有看到您的代码并了解您要完成的工作，没有人可以帮助您。从糟糕的编码到基本的硬件限制，可能出现的问题数量巨大。你需要做一些分析来弄清楚为什么代码这么慢。
已添加C代码
我认为这不是硬件限制，因为我认为 ArmV7 处理器的 cpu 速度约为 600MHz，而我使用的 PMOD 可以处理高达约 50MHz 的输出。如果我可以让我的数据信号和我的假时钟跟随我 ZyBo 板上的时钟（或创建一个派生时钟），那就太好了。我很确定这是一些 linux 配置或知道如何访问我的 c 代码中的某些内容，例如系统时钟
我不知道你在做什么，但每一个system 调用都会带来巨大的开销。
我正在做一个涉及信号处理的项目，我正在使用 ZyBo 板来做这件事。该阵列基本上是一个硬编码信号，将在 pmod 上的一个引脚上输出，以便由它将连接到的其他电路进行操作。我正在使用“系统”调用来告诉系统将 1 伏或 0 伏输出到板上的一个引脚上（代表数据信号和时钟信号。一个引脚用于数据，另一个用于时钟）。这是我知道告诉系统输出电压的唯一方法。非常感谢您的帮助。谢谢

标签： c linux embedded toggle executable

【解决方案1】：

您正试图通过使用system 函数（即创建一个进程）来调用另一个可执行文件（/bin/echo）来控制您的时钟，以将值写入/sys 文件系统中的伪文件。难怪您无法达到数百赫兹以上的速率。

您至少应该通过直接打开它们并从程序中写入它们来写入/sys 文件系统中的伪文件，而不是通过system。这可能无法让您进入 MHz 范围，但它的运行速度肯定会比您现有的速度快数百倍。

【讨论】：

@vanjoe d'oh...在 Windoze 和 Linux 之间来回切换太多
system 将 execve /bin/sh 将使用其内部 echo 然后你有 waitpid。所以在这些时间级别上绝对不是一次微不足道的往返。

【解决方案2】：

直接使用FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );打开文件并使用int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );将你的字符串打印出来

http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/fopen/

http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/fprintf/

如果您需要更快的速度，请查看 open() 系统调用和 mmap()

【讨论】：