提高專業技能之 “完整DataSheet”

二十四  提高專業技能之 “完整DataSheet”

                                     Write by Liupin 2010-4-9

   在嵌入式軟體設計中，往往你完成一個單獨模組的軟體功能，在release時往往要一張較為完整的datasheet,從這中能擷取主要feature和對資源的要求，如CPU loading, Memeory size. 如何為軟體提供一較為完整的datasheet? 在這篇文章中，我將較為詳細的介紹。先來看看一些公司的datasheet，主要是以Codec project為例，如MP3 decoder.

1. 先來看看spiritDsp 在其網站上提供的Datasheet 資訊。個人認為這是一家非常規範的公司，不僅僅其最佳化Codec效能在行內是首屈一指的，而且各項文檔也是很完善。

SPIRIT-MP3-Decoder-Datasheet.pdf

http://www.spiritdsp.com/datasheets/SPIRIT-MP3-Decoder-Datasheet.pdf

 

 

例舉Feature,Specifications and Resource Requirements, 如大家要看更為完整的datasheet就看上面的linking.

 

2 羅列一下Datasheet包括的內容。

1）                          主要的特點

2）                          Specification,這一部分可有可無的，就是整體簡單介紹一下Codec。這些在相應的spec都能

擷取。

3）                          ResourceRequirements

    這一部分有很多版本，有的像spirit這樣很詳細的，有的就只要MIPS/Code size/RW size/RO size，有的還會把stack/heap size 也加入。

MIPS/MCPS---- CPU loading parameter

ProgramMemory size

RW memorysize

RO memorysize 等

 

3 怎麼完善自己Codec Datasheet

1)     Featureand Specification 是很容易填寫的，在codec spec and requirement book 中都會有詳細的說明。

2)     ResourceRequirements

這部分往往很難填寫的完整和準確，這一部分是本blog重點探究的東西。

 

探究一：MIPS 與 MCPS 區別

For the platform of ADS, the MIPSand the MCPS are all retrieved from the soft simulink. The MCPS can be got asfollowing formula:

MIPS  = total_instrunctions/(play_time*10^6);

MCPS  = total_cycles/(play_time*10^6);

 

Gernerally speaking, we can concern with the MCPS just for the realdevice, we can estimate the MCPS according to the following formula:

MCPS = (decoded_time/play_time) *dominant_frequency_CPU;

 

where the play_time has some to do with thesample rate for audio and the frame rate for video.

 

   從上面的可以知道MCPS和MIPS的不同。平時用得較多且實用的是MCPS, 這個能直接反應出CPU loading和 功耗。

由於一條指令可能要多個Cycles, 還有就是可能出現pipeline stall 和 跳轉,考慮這些複雜的因素，導致很難確定MCPS與MIPS的轉換關係，但我們還能得到不同ARM系列的CPI(每條指令的平均刻度數) 值來大致轉換MCPS and MIPS.

 

    探究二：Simulator and device get the MCPS 差異

    現在等到MCPS往往有二種方式，一種是在simulator環境下，如RVDS4.0下得到這些資料，另一种放到實際的devices上跑,等到在某一系統中的實際performance data.

    Simulator performance testing: 只是簡單類比CPU對演算法的執行情況，對單純的演算法時間效能較準確的測試。

    Devices performance testing: 由於實際的裝置中，往往有CPU不是全力在工作，所以實際CPU MHz是一個比峰值小的值，這也是導致二個值的誤差原因。

    Standalone performance testing: 考慮到實際的CPU和系統，測試出來的值往往比simulator所得到的值偏大。同時實際系統中，由於系統還在跑很多別的系統程式，還有Cache的影響導致測出的資料不準確或每次測得的值發生變化。所以應該多測試幾次，在測試Codec performance時，最好不要運行別的系統程式。

 

    探究三：時間績效參數怎樣測才會准，以及如何比較這些資料。

    例如，同時的MP3 decoder, 不同的公司會提供不同的MCPS Datasheet,那如何判別那個Codec效能好。由於測試的碼流和測試的平台不一樣，往往導致這些MCPS資料沒有什麼可比性，只能做一下參考。

    要得到更加準確和有參考價值的MCPS資料，那應該指定碼流和測試的平台，這樣才能得到相對準確的資料。

 

   探究三：如何得到memory size.

1）首先弄清應該要列舉那幾種size, 也就是嵌入式系統更關注那幾個size. 我認為有以下幾個。

Program size/Code size  ---- 這個是衡量Codec要多少bss 段memory, 往往有些系統會要求這個值應該小於多少的。

 

RO size --- 這個也就是constant table size

 

RW size --- 這個應該是malloc space, 也就是heap, 這個值很重要，嵌入式系統拿到這個值就知道Codec在運行中對memory需求size.

 

還有一個 Stack: 這個也很關鍵，有的application或CPU對這個參數也有自己的限定，所以也應該要把這個值拿到。

 

    2 ) 如何擷取這些值。

 

       分二種情況，一種是在VS2005/VS2008; 一種是在RVDS下。 個人覺得在RVDS下較為方便和準確

 

       二種情況下都是通過產生對應的Map檔案來實現的。

VS2005/VS2008：開啟如下編譯選項：

 

RVDS 下，在IDE或makefile中，加如下編譯選項：

LFLAGS += --map  --info totals --symbols --list ./test.map

 

RVDS下將會產生test.map檔案，檔案中有會有如下資訊，我們通過這些資訊就有得到很多size.

 

 

 

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Image component sizes

      Code (inc.data)   RO Data    RW Data   ZI Data      Debug  

       888        208         48          0     40960      10995   Object Totals

         8          4         48          0          0          0  (incl. Generated)

         0          0         0          0          0          1  (incl. Padding)

     51036        934     27836        680        524     16284   Library Totals

        10          0          0          0          0          0  (incl. Padding)

==============================================================================

      Code (inc.data)   RO Data    RW Data   ZI Data      Debug  

     51924       1142     27884        680      41484     18788   Grand Totals

     51924       1142     27884        608      41484     18788   ELF Image Totals(compressed)

     51924       1142     27884        608          0          0  ROM Totals

 

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    TotalRO  Size (Code + RO Data)                79808 ( 77.94kB)

    TotalRW  Size (RW Data + ZI Data)             42164 (  41.18kB)

    Total ROMSize (Code + RO Data + RW Data)     80416 (  78.53kB)

 

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3)     如何得到stack size.

Stack 也就是函數的局部變數所佔空間的大小，在VS2005/VS2008下還沒有很好的方法來擷取這個資料，在RVDS下有如下方法，通過對stack先染色，然後再做測試就能擷取這個資料。