Кто то доставал до дна производительности STM32F1 ?

[V2oD2o]

Очень интересны проекты, так скажем "высоконагруженные" в которых не хватало бы производительности камушков STM32F103

Ассемблеристы есть ?

[dosikus]

Для этого не нужен ассемблер, это не авр. Для этого надо досконально знать периферию а не юзать софтовоеногодрочерство

[V2oD2o]

dosikus писал(а):

Для этого не нужен ассемблер, это не авр. Для этого надо досконально знать периферию а не юзать софтовоеногодрочерство

Хм, открытия не сделал конечно, я с этим согласен, но все же хотелось бы привлечь в эту ветку ассемблерного умельца

Есть просто проект, который скоро нащупает дно производительности, хотелось бы обсудить отладку и всякие тонкости по тактам выполнения кода

[jcxz]

V2oD2o писал(а):

Очень интересны проекты, так скажем "высоконагруженные" в которых не хватало бы производительности камушков STM32F103

Если удалось "достать до дна", то обычно это уже приводит к неработоспособности алгоритма работающего в реальном времени.
А если говорить не о реальном времени, то любое устройство, которое например отображает какие-то данные для пользователя, может работать на дне (только своей задачей визуализации) - ну и что?

Добавлено after 1 minute 31 second:

V2oD2o писал(а):

Ассемблеристы есть ?

Иногда пишу отдельные функции на асме. В том числе - и для оптимизации по скорости. Только обычно на CM4.

[V2oD2o]

jcxz писал(а):

[uquote="V2oD2o",url="/forum/viewtopic.php?p=3658085#p3658085"]Очень интересны проекты, так скажем "высоконагруженные" в которых не хватало бы производительности камушков STM32F103

Если удалось "достать до дна", то обычно это уже приводит к неработоспособности алгоритма работающего в реальном времени.
А если говорить не о реальном времени, то любое устройство, которое например отображает какие-то данные для пользователя, может работать на дне (только своей задачей визуализации) - ну и что?

Добавлено after 1 minute 31 second:

V2oD2o писал(а):

Ассемблеристы есть ?

Иногда пишу отдельные функции на асме. В том числе - и для оптимизации по скорости. Только обычно на CM4.[/uquote]


Тут девайс реального времени, специально нагружал расчётами мусора чтоб посмотреть что будет и как это будет, таймер просто вываливается из своего интервала

Может есть какие то примерчики реализаций оптимизации? я конечно местами использую асм для обхода ситуаций - не понятно почему генерируемых компилятором - но не уверен что делаю все правильно, т.к. литературы и примеров - раз-два в доступе..

Так скажем на перспективу изучаю вопрос

[jcxz]

V2oD2o писал(а):

Может есть какие то примерчики реализаций оптимизации?

Ну что значит "примерчики"? Для каждой задачи - своё решение.
А из общий мелочей, ну например вместо:
int i;
if ((int)(i -= N) < 0) i = 0;
если известно, что (uint)i < (1u<<31) можно использовать:
i = __USAT(i - N, 31);
Изучайте систему команд CPU - много полезного найдёте!

V2oD2o писал(а):

т.к. литературы и примеров - раз-два в доступе..

Единственная литература которая для этого нужна: http://infocenter.arm.com/help/topic/co ... 3_dgug.pdf
Больше ничего не нужно.

[V2oD2o]

jcxz писал(а):

[uquote="V2oD2o",url="/forum/viewtopic.php?p=3658164#p3658164"]Может есть какие то примерчики реализаций оптимизации?

Ну что значит "примерчики"? Для каждой задачи - своё решение.
А из общий мелочей, ну например вместо:
int i;
if ((int)(i -= N) < 0) i = 0;
если известно, что (uint)i < (1u<<31) можно использовать:
i = __USAT(i - N, 31);
Изучайте систему команд CPU - много полезного найдёте!

V2oD2o писал(а):

т.к. литературы и примеров - раз-два в доступе..

Единственная литература которая для этого нужна: http://infocenter.arm.com/help/topic/co ... 3_dgug.pdf
Больше ничего не нужно.[/uquote]

Вот этот документ как раз то что нужно - спасибо!

[dekus]

На 72МГц ногодрыг предел 12МГц и это синтетически на ассемблере просто переключение ноги в цикле и с учетом особенностей конвеера. Если просто на Си это же написать, уже будет вроде 8МГц, просто переключение ноги в цикле. Что-то осмысленное вообще драматические цифры выдаст по сравнению с тактовой.

Чтобы просто поменять значение ноги на порту, нужно:
1. Загрузить в регистр адрес.
2. Загрузить в регистр значение по этому адресу.
3. Изменить значение.
4. Записать обратно.

В том же STM8 это можно сделать одной командой bset/bres . На 16МГц STM8 из аккумулятора через bccm можно выплюнуть ногодрыгом осмысленный байт на 8МГц.

Благо у STM32 богатая периферия и следует ее хорошо изучить и использовать.

[jcxz]

dekus писал(а):

На 72МГц ногодрыг предел 12МГц и это синтетически на ассемблере просто переключение ноги в цикле и с учетом особенностей конвеера.

Про ногодрыг тут никто вроде и не говорил. С чего Вы его сюда приплели?

[dekus]

Я ничего не приплетал. Второе сообщение прочитайте. Про ногодрыг и перефирию. Я продолжил .

[VladislavS]

dekus писал(а):

Если просто на Си это же написать, уже будет вроде 8МГц, просто переключение ноги в цикле.

Неправда, будет то же самое. С-ные компиляторы сейчас умные.

dekus писал(а):

Что-то осмысленное вообще драматические цифры выдаст по сравнению с тактовой.

Чтобы просто поменять значение ноги на порту, нужно:
1. Загрузить в регистр адрес.
2. Загрузить в регистр значение по этому адресу.
3. Изменить значение.
4. Записать обратно.

В том же STM8 это можно сделать одной командой bset/bres .

Вы мешаете в кучу особенности разных архитектур и эффект от применения ассемблера по сравнению с C.

Три простых примера. Тут компилятор раскрутил цикл.

Спойлер

Код: Выделить всё

  using namespace IOPORTS;
  PA_1 NOGA;
  
  for(auto i=0; i<8; i++)
  {
    NOGA=1;
    NOGA=0;
  }

Код: Выделить всё

        LDR.N    R5,??DataTable4_2  ;; 0x40010810
        MOVS     R0,#+2
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]
        STR      R0,[R5, #+0]
        STR      R0,[R5, #+4]

Сделаем цикл подлиннее, не дадим ему самовольничать

Спойлер

Код: Выделить всё

  using namespace IOPORTS;
  PA_1 NOGA;
  
  for(auto i=0; i<32; i++)
  {
    NOGA=1;
    NOGA=0;
  }

Код: Выделить всё

    MOVS     R0,#+32
    LDR.N    R5,??DataTable4_2  ;; 0x40010810
    MOVS     R1,#+2
??main_0:
    STR      R1,[R5, #+0]
    SUBS     R0,R0,#+1
    STR      R1,[R5, #+4]
    BNE.N    ??main_0

И всё же с раскруткой было быстрее, поможем ему чутка

Спойлер

Код: Выделить всё

void NogoDryg()
{
  using namespace IOPORTS;
  PA_1 NOGA;
  NOGA=1;
  NOGA=0;
}

int main()
{ 
  for(;;)
  {
    Repeat<NogoDryg,32>();
  } 
}

Код: Выделить всё

        LDR.N    R0,??DataTable4_2  ;; 0x40010810
        MOVS     R1,#+2
??main_0:
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        B.N      ??main_0

А вот ещё панкуха. Поменяем на обратный порядок бит на 32-битной шине.

Спойлер

Код: Выделить всё

  using namespace IOPORTS;
  typedef PinList<PA_0, PA_1, PA_2, PA_3, PA_4, PA_5, PA_6, PA_7, 
                  PA_8, PA_9, PA_10, PA_11, PA_12, PA_13, PA_14, PA_15,
                  PB_0, PB_1, PB_2, PB_3, PB_4, PB_5, PB_6, PB_7, 
                  PB_8, PB_9, PB_10, PB_11, PB_12, PB_13, PB_14, PB_15> DATA_BUS;
  
  DATA_BUS bus;
  bus = __RBIT(bus);

Код: Выделить всё

        LDR.N    R5,??DataTable4_3  ;; 0x40010808
        LDR      R0,[R5, #+0]
        LDR      R1,[R5, #+1024]
        UXTH     R0,R0
        ORR      R0,R0,R1, LSL #+16
        RBIT     R0,R0
        UXTH     R1,R0
        STR      R1,[R5, #+4]
        LSRS     R0,R0,#+16
        STR      R0,[R5, #+1028]

Или вот то же самое на 8-битной.

Спойлер

Код: Выделить всё

  using namespace IOPORTS;
  typedef PinList<PA_5, PA_6, PA_7, PA_8, PA_9, PA_10, PA_11, PA_12> DATA_BUS; 
  
  DATA_BUS bus;
  bus = __RBIT(bus) >> 24;

Код: Выделить всё

        LDR.N    R5,??DataTable4_3  ;; 0x40010808
        LDR      R0,[R5, #+0]
        UBFX     R0,R0,#+5,#+8
        RBIT     R0,R0
        LSRS     R0,R0,#+24
        LSLS     R0,R0,#+5
        ORR      R0,R0,#0x1FE00000
        STR      R0,[R5, #+8]

Резюме! Всё нужно применять к месту. Ассемблер там где без него действительно не обойтись. Ногодрыг, собственно, тоже.

[dekus]

VladislavS писал(а):

Неправда, будет то же самое. С-ные компиляторы сейчас умные.

Вы можете выложить скриншот с осциллографа или лог. анализатора с результатом 12МГц на F103 72МГц с простым кодом - переключение туда сюда одной ноги в бесконечном цикле?

Умный компилятор все равно не умнее человека .

[Reflector]

dekus писал(а):

Вы можете выложить скриншот с осциллографа или лог. анализатора с результатом 12МГц на F103 72МГц с простым кодом - переключение туда сюда одной ноги в бесконечном цикле?

STM32 - это далеко не один устаревший F1, у меня F3 при 120MHz за 2 такта берет данные с порта и складывает в массив, т.е. наверняка можно получить меандр частотой 60MHz(при запуске из CCM), если без цикла, конечно. Опять же быстрый ногодрыг у мк на ядре M0+, там при обращении к портам идет работа напрямую с ними, минуя шину.

[VladislavS]

dekus писал(а):

Вы можете выложить скриншот с осциллографа или лог. анализатора с результатом 12МГц на F103 72МГц с простым кодом - переключение туда сюда одной ноги в бесконечном цикле (что может быть проще)? Я не говорю что это не возможно, просто убедиться.

Железок сегодня под рукой нет, но нет оснований не доверять листингам

Код: Выделить всё

  for(PA_1 NOGA;;)
  {
    NOGA=1;
    NOGA=0;
  }

Код: Выделить всё

        LDR.N    R0,??DataTable4_2  ;; 0x40010810
        MOVS     R1,#+2
??main_0:
        STR      R1,[R0, #+0]
        STR      R1,[R0, #+4]
        B.N      ??main_0

[DimKra]

Действительно 12 МГц

Код: Выделить всё

void setup() {
GPIOA_BASE->CRL = 0x33 ;//PA0 -выход
asm volatile (
  "mov   R0, %[port]"   "\n\t" 
  "mov   R1, 0x1"         "\n\t"  
  "loop:"                        "\n\t"
  "str   R1, [R0,#+0]"    "\n\t" // BSRR <- (1 << 0)
  "str   R1,  [R0,#+4]"   "\n\t" // BSR  <- (1 << 0)
  "B.N  loop"                  "\n\t"     
: : [port]"r" (&GPIOA_BASE->BSRR)
: "r0","r1"
);

[dekus]

Не поленился. Кейл, оптимизация O3, speed. Да, 2 STR в цикле. Это все понятно. Но это был вопрос с подвохом. Но я же не просто так специально дописал про конвеер до этого.

Код: Выделить всё

#include <stm32f10x.h>

#define TEST_PIN 4
int main()
{
   RCC->APB2ENR = RCC_APB2ENR_IOPAEN;
   GPIOA->CRL = 0x03 << (TEST_PIN*4);
   while(1) {
      GPIOA->BRR = 1<<TEST_PIN;
      GPIOA->BSRR = 1<<TEST_PIN;
   }
}

Код: Выделить всё

    10:         while(1) { 
0x0800031E 4906      LDR      r1,[pc,#24]  ; @0x08000338
0x08000320 F44F3040  MOV      r0,#0x30000
0x08000324 6008      STR      r0,[r1,#0x00]
    11:                 GPIOA->BRR = 1<<TEST_PIN; 
0x08000326 4905      LDR      r1,[pc,#20]  ; @0x0800033C
0x08000328 2010      MOVS     r0,#0x10
    12:                 GPIOA->BSRR = 1<<TEST_PIN; 
0x0800032A 1F0A      SUBS     r2,r1,#4
0x0800032C 6008      STR      r0,[r1,#0x00]
0x0800032E 6010      STR      r0,[r2,#0x00]
    10:         while(1) { 
0x08000330 E7FC      B        0x0800032C

И обращаем внимание на адрес перехода. Не повезло.
И получаем 10МГц .

Тот же самый код, только добавляем перед циклом 2 NOP, чтобы выровнять переход до 0x08000330

Код: Выделить всё

   11:                 GPIOA->BRR = 1<<TEST_PIN; 
0x0800032A 2010      MOVS     r0,#0x10
0x0800032C 4904      LDR      r1,[pc,#16]  ; @0x08000340
    12:                 GPIOA->BSRR = 1<<TEST_PIN; 
0x0800032E 1F0A      SUBS     r2,r1,#4
0x08000330 6008      STR      r0,[r1,#0x00]
0x08000332 6010      STR      r0,[r2,#0x00]
    10:         while(1) { 
0x08000334 E7FC      B        0x08000330

Теперь обращаем внимание на адрес перехода.
И о чудо, уже 12МГц.

И это только один простой пример и только работы конвеера. Куча нюансов где никакой компилятор не справится, по сравнению с человеком.

[VladislavS]

dekus писал(а):

И это только один простой пример и только работы конвеера. Куча нюансов где никакой компилятор не справится, по сравнению с человеком.

Это тоже неправда. Многократно замечал "выкрутасы" компилятора по изменению очерёдности исполнения команд и выравниванию nop-ами как раз с целью оптимизации доступа и работы конвейера. Компиляторы уже давно это всё понимают. Их разработчики годами занимаются повышением эффективности. Я вот не могу похвастаться, что завсегда сделаю лучше компилятора. Да, часто можно сделать лучше, но только потому что я знаю про код который пишу немного больше, чем говорю компилятору.

[dekus]

Вам конкретный пример привел про отсутствие 2Мгц из 12 со всеми листингами для повторения.

[Morroc]

"Ага! — сказали суровые сибирские лесорубы. И ушли рубить лес топорами."

[VladislavS]

dekus писал(а):

Вам конкретный пример привел про отсутствие 2Мгц из 12 со всеми листингами для повторения.

На эти "грабли" с одинаковым успехом можно наступить и на асме. И если вы о них знаете, то костылять их будете одинаково что на сишечке, что на асме.

Кстати, 2 МГц у вас слизали, скорее всего, не конвейер, а синхронизация между разными шинами.