OPTIMIZÁCIÓS LEHETŐSÉGEK ELEMZÉSE DSP ARCHITEKTÚRÁRA
Szerző: Pál Szabolcs abszolvens
Témavezető: Dr. JEGES Zoltán egyetemi tanár
Intézmény: Újvidéki Egyetem, Számítástechnika és Automatika Kar, Számítástechnika és Számítógépes Kommunikációk Tanszék, Újvidék
Vajdasági Magyar Felsőoktatási Kollégium

A számítógép szó hallatán a legtöbb ember ösztönösen a személyi számítógépekre gondol, pedig sokkal tágabb fogalmat takar ez a szó. Ide sorolhatjuk a hordozható zenelejátszókat, a maroktelefonokat, sőt, a modern gépjárművek is számítógépet használnak. Ezek a számítógépek általában korlátozott tárolókapacitással és energiaforrással (akkumulátorok, telepek) rendelkeznek. A másik fontos jellemzőjük a valósidejű működés igénye, hiszen ki vásárolna meg például egy hordozható zenelejátszót, amelynek 10 percre lenne szüksége egy 3 perces dal reprodukálásához? Ezért az ilyen rendszerekre írt programoknak a lehető legnagyobb mértékben ki kell használniuk a rendelkezésre álló architektúrát (minimális memóriaigény mellett maximális gyorsaság). Azonban a forráskódok legtöbbször személyi számítógépekre íródnak, ezért optimizálásra szorulnak.
A munka témája egy audióperceptuális algoritmuson alapuló zenetömörítő program optimizációs lehetőségeinek kielemzése.
Az optimizációs technikákat különböző csoportokba lehet osztani az alkalmazási területük alapján. Így külön lehet választani a ciklusoptimizáló, a memóriahozzáférés és a DSP specifikus technikákat. A ciklusoptimizáló csoportba említésre kerül a ciklusok szétfejtése, a ciklusok egyesítése, valamint az invariáns kifejezések kihúzása a ciklusokból. A memóriahozzáférés optimizálása céljából a munkában elemzésre kerül a mutatók használata, valamint a memóriaolvasások számának csökkentése. A DSP specifikus technikák közül a körtárolók alkal-mazását és a bitreverz címzés használatát említi. A kódátrendezés valamint a logikai műveletek használatát a többi technikák csoportjába sorolja. A munka elemzi az említett technikákat, röviden ismertetve alkalmazási lehetőségeiket, előnyeiket és hátrányaikat.
A befejező részben bemutatásra kerülnek a kapott eredmények egy 32 bites, lebegőpontos aritmetikával rendelkező DSP processzor-család példáján.

Kulcsszavak : DSP, optimizáció

Većina ljudi kada čuje reč računar instinktivno misli na PC, ali ova reč označava mnogo širiji pojam. Računari su i muzički uređaji na bateriju, mobilni telefoni, čak i modernija kola mogu biti smatrani za računarski centar. Ovi sistemi obično imaju ograničene resurse i napajanja. Njihova druga važna osobina je zahtev za rad u realnom vremenu. Zbog ovih razloga programi napisani za ovakve sisteme moraju u najvećoj meri iskoristiti mogućnosti date arhitekture. Međutim, izvorni kodovi su najčešće napisani za PC, stoga ih je potrebno optimizovati. Tema rada je analiza mogućnosti optimizacije programa za kompresiju muzike zasnovan na perceptualnom algoritmu.
Tehnike optimizacije mogu biti svrstane u razne grupe, zavisno od toga na koje delove koda se primenjuju. Tako su u ovom radu izdvojene tehnike za optimizaciju petlje, za optimizaciju memorijskog pristupa i tehnike specifične za DSP arhitekturu. Kod tehnika za optimizaciju petlje se spominju razvijanje petlje, spaljivanje petlje i uklanjanje konstantnih izraza iz petlje. Za optimizaciju memorijskog pristupa navedeni su: korišćenje pokazivača i smanjenje broja pristupa memoriji. Korišćenje kružnih bafera i adresiranje po bitreverznom pra-vilu navedeni su pod tehnikama specifičnim DSP arhitekturi, a reorganizacija koda i korišćenje logičkih operacija navedeni su pod ostalim tehnikama. U radu su analizirane mogućnosti primene pojedinih tehnika i navedene su njihove prednosti i nedostaci.
U završnom delu rada su prikazani dobijeni rezultati za procesor sa 32 bitnom aritmetikom u pokretnom zarezu.

Ključne reči : DSP, optimizacija