Linux下Cold Fire 片内SRAM的应用程序优化设计

3．3 配置实时数据和函数到片内SRAM中执行
把用户空间的实时数据和函数放置到片内SRAM中执行，由于处理器可以直接从片内SRAM中存取数据和指令，减少了处理器存取数据和指令的周期，提高了程序的执行效率。首先，放置实时数据到处理器片内SRAM中。通过S_malloc和S_free函数来实现：S_malloc用来申请处理器内存空间，S_free用来对这一申请的空间进行释放。为了灵活使用定义的S_malloc和S_free函数，需要定义一个结构体和地址指针：

然后，通过动态内存分配方式可以把MP3解码程序中的实时数据放入处理器内存中执行。加载函数到SRAM中与加载实时数据不同，需要通过指针和枚举变量来实现。首先通过一个宏定义设置每个函数大小为4 KB，并使用枚举变量为函数分配处理器片内SRAM执行的起始地址。

SRAMFUNC2=SRAM_BIG_FUNC1+BIG_FUNC_SIZE，…}；
在定义完函数运行时加载的存储地址之后，把MP3解码程序中的MPEGSUB_synthesis和imdct_1等函数通过字符串拷贝的方式复制到处理器片内SRAM中执行，经过编译、链接这些函数在执行时将会加载到相应的SRAM单元块中。这样就减少了处理器执行解码函数所需的时间，提高了程序的执行效率。

4 性能测试与分析
为了验证基于处理器片内SRAM的优化设计方案，我们在MCF5329EVB开发板上对经该方案优化过的MP3解码器进行了验证和测试。
首先，进行功能测试，应用MPEG组织推荐的测试码流(128 kb／s，44．1 kHz)。选用一段音频test．mp3，分别用标准浮点解码器和本文设计的音频解码器进行本地解码测试，并对其解码波形进行比较分析。从图4的波形比较可以看到，经过本方案优化设计的解码器解码波形与标准浮点解码器基本无差别。经人耳测试，无法辨别出两者解码输出的差别。所以，从功能上讲本文设计的基于片内SRAM的应用程序优化方案是可行的。

其次，进行性能测试。在测试平台上分别对优化前后解码器的MIPS消耗数和空间消耗量进行比较分析，如表2所列。

优化前，解码器MIPS消耗数为68 MIPS@240MHz；优化后，解码器MIPS消耗数为39．2 MIPS@240 MHz。在硬件条件允许的情况下，消耗的内存虽然有一定的增加，但是经过本文方案优化后，解码效率得到了很大的提高。

结 语
本文提出了在嵌入式Linux操作系统下基于处理器片内SRAM的应用程序优化设计方案。以MP3解码器为例，通过从配置音频驱动程序、实时数据和函数到处理器片内SRAM中执行来对解码器进行优化设计，并在ColdFire5329开发平台上成功实现该方案。优化后的MP3播放器不仅解码效率高，而且音质好，完全可以在中低端处理器上实现实时播放，使低性能CPU处理复杂应用程序成为可能。该方案有效地提高了应用程序的执行效率，降低了功耗，对嵌入式Linux应用产品开发有着重要参考价值。