引 言
    嵌入式系統(tǒng)的核心部件是嵌入式處理器。在眾多的處理器中，ARM是專為嵌入式應用而設計的處理器，由于其低功耗、高性價比和易擴展性等特點，在嵌入式系統(tǒng)中得到了最為廣泛的應用。在許多成功的32位嵌入式系統(tǒng)中，ARM處理器都是其核心組成部分。ARM內(nèi)核已被廣泛應用于移動電話、掌上設備以及種類繁多的便攜式消費類產(chǎn)品中。隨著ARM處理器越來越廣泛的應用，如何提高代碼的執(zhí)行效率已成為工程師關注的問題，同時如何在實時嵌入式應用中，通過代碼優(yōu)化以減少消耗過多的CPU運行時間已成為人們關注的焦點。軟件開發(fā)中，常用的代碼優(yōu)化技巧有“循環(huán)展開”、“減少外存訪問”、“考慮CPU帶寬”、“循環(huán)減計數(shù)”、“循環(huán)變量數(shù)據(jù)類型”、“使用SWITCH取代條件判斷”等。而圖像在不同屏幕尺寸之間縮放的程序是嵌入式領域常常用到的功能。這里就以實現(xiàn)這樣一個常見功能的程序為例，說明程序優(yōu)化的技巧。

1 實例分析
    程序的目標是將一個長寬為240×160，格式為RGB565的顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容映射到長寬為320×240，格式也為RGB565的顯示緩沖區(qū)內(nèi)。因為源數(shù)據(jù)寬度是240點，所以，放大到目的區(qū)域的時候，就需要每3個源數(shù)據(jù)點中，重復1點的數(shù)據(jù)，變成4點，放到目的顯示緩沖區(qū)中。同樣，每2行源數(shù)據(jù)也要重復1行，變成3行，放到目的顯示緩沖區(qū)中。源數(shù)據(jù)和目的數(shù)據(jù)分別定義如下(保證源顯示緩沖區(qū)和目的顯示緩沖區(qū)都是4字節(jié)對齊起始的)：
  

    注：以下所有程序均是使用ADS1．1編譯，CPU主頻為100 MHz，使用ARM7EJ-S為目標處理器，小端編譯方式，測試的時間是以所有的程序和數(shù)據(jù)均是Cache全命中為前提測試得到的。

2 原始程序
    下面這段程序是沒有經(jīng)過任何優(yōu)化的程序，僅僅實現(xiàn)了相應的功能要求，運行時間為10 ms。

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3 優(yōu)化步驟

    第一，采用循環(huán)展開的技巧進行優(yōu)化，也就是盡量減少內(nèi)層循環(huán)的次數(shù)。這里在行循環(huán)中，由原來的每次處理1行源數(shù)據(jù)，一共循環(huán)160次，改成每次處理2行源數(shù)據(jù)，一共只需要循環(huán)80次。同時，在行內(nèi)部的列循環(huán)中，由原來的每次處理1個源像素點，一共循環(huán)240次，改成1次處理3個源像素點，一共只需要循環(huán) 80次。運行時間縮短為8 ms。

   第二，因為ARM處理器的帶寬是4字節(jié)，所以，取數(shù)據(jù)時也使用4字節(jié)的方式是效率最高的，程序設計時也要盡量利用這個特點提高效率。下面就利用這個特點，每次取源數(shù)據(jù)時都取4字節(jié)。因為行內(nèi)部是每3點要重復1點，因此，行內(nèi)部循環(huán)改為每次處理6個像素點，這樣，又進一步減少了循環(huán)次數(shù)。運行時間縮短為4 ms。

    第三，訪問外存往往是程序運行的瓶頸，因為外存的速度一般遠遠低于CPU運行速度，所以，在編程的過程中，要盡量減少對外存的訪問。下面，將行循環(huán)中重復寫入的那行在上一行生成的過程中直接完成，減少了拷貝重復行過程中讀取1行的時間。運行時間縮短為3 ms。

結 語
    本文以圖像在不同屏幕尺寸之間縮放的程序為例講解了代碼優(yōu)化技巧方法，給出了源代碼進行探討，并通過實驗得以證實。希望有助于讀者編寫出在提高執(zhí)行速度和減小代碼尺寸方面更高效的C源代碼。