基于DSP/BIOS 的TI DSP 應(yīng)用程序框架設(shè)計(jì)

　　3.3 任務(wù)拆分與合并

　　DSP/BIOS 實(shí)時(shí)內(nèi)核能保證運(yùn)行在它之上的所有任務(wù)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻被正確地調(diào)度。在通常情況下，系統(tǒng)中運(yùn)行的任務(wù)越多，花費(fèi)在DSP/BIOS 任務(wù)調(diào)度上的時(shí)間也就越多，單任務(wù)系統(tǒng)花費(fèi)最少的任務(wù)調(diào)度時(shí)間，因此在一個(gè)應(yīng)用框架中應(yīng)該合理地規(guī)定任務(wù)的規(guī)模，過(guò)細(xì)或過(guò)粗地劃分任務(wù)都將為系統(tǒng)性能帶來(lái)負(fù)面影響。在ERF5 中，每個(gè)功能獨(dú)立的信號(hào)處理模塊分別定義成一個(gè)任務(wù)線程，其中包含了與當(dāng)前信號(hào)處理功能相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入預(yù)處理和數(shù)據(jù)輸出后處理部分，在一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)線程中將可以使用EDMA 等外設(shè)模塊實(shí)現(xiàn)的處理算法與必須由CPU 參與運(yùn)算的算法獨(dú)立開(kāi)來(lái)，并在它們之間引入雙緩沖以模擬流水線機(jī)理，這樣就把原先的任務(wù)線程之間的通信變換為在單個(gè)任務(wù)線程內(nèi)的算法單元之間的通信，使得任務(wù)線程之間的通信和數(shù)據(jù)交換由于線程的獨(dú)立性而被最小化，從而有效避免了由于線程通信造成系統(tǒng)死鎖情況的發(fā)生。

　　4 性能分析

　　本節(jié)以 CPU 負(fù)載為指標(biāo)在本文所提出的應(yīng)用程序框架和RF5 之間進(jìn)行性能比較與分析。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力，我們使用TMS320DM642 *估板中的MPEG2 編解碼例程作為RF5 框架的一個(gè)實(shí)現(xiàn)范例，另外，我們又采用本文所提出的ERF5 實(shí)現(xiàn)了MPEG2 編解碼系統(tǒng)，兩者使用同樣的符合XDAIS 算法標(biāo)準(zhǔn)的MPEG2 編解碼算法庫(kù)。這里我們將CPU負(fù)載定義為：

　　對(duì)于一個(gè)視頻信號(hào)處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般要求系統(tǒng)能在 1 秒內(nèi)處理25－30 幀圖像數(shù)據(jù)，因此不妨將其作為上述視頻編解碼系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性指標(biāo)，即系統(tǒng)對(duì)一幀圖像進(jìn)行編碼或解碼的最大周期為33－40 毫秒。根據(jù)以上計(jì)算公式作出RF5 和改進(jìn)的應(yīng)用程序框架的CPU 負(fù)載圖如圖4 所示。從圖中可以看出ERF5 的CPU 占用率與RF5 基本相近，甚至要稍好于RF5，若將它應(yīng)用在視頻信號(hào)處理領(lǐng)域，其CPU 占用率只有7.92%－9.50%，完全滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。

　　圖 4 MPEG2 編解碼系統(tǒng)中ERF5 與RF5 的CPU 負(fù)載比較圖

　　5 總結(jié)

　　本文簡(jiǎn)單介紹了 TI DSP 參考框架RF5，并提出ERF5 應(yīng)用程序框架，它解決了RF5 不能被有效地應(yīng)用于以DSP 作為協(xié)處理器的多處理器復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)當(dāng)中的問(wèn)題，且CPU 占用率與RF5 相當(dāng)。從我們的實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)證明，RF5 適用于以TI DSP 作為主控和主處理單元的單處理器信號(hào)處理系統(tǒng)，并能得到良好的性能；ERF5 能對(duì)多處理器系統(tǒng)給予最大化的支持，并已成功應(yīng)用于一個(gè)復(fù)雜的H.264 混合編解碼系統(tǒng)當(dāng)中。