ARM嵌入式系统编程与优化 PDF 中文影印版

这书融合ARM架构和Linux专用工具，关心以性能为导向性的内嵌式编写程序，深层次讲解怎样根据对统计数据、算法和储存等方面的优化，终保持性能的明显提高。这书先讲解ARM架构和嵌入式系统的基本知识，随后融合图象转换、分形转化成和计算机视觉等运用实例，详细描述不一样的优化方式。用户可在RaspberryPi等服务平台上着手运作并较为不一样算法，把握实践活动方法。这书合适做为大学本科或硕士生嵌入式系统课程内容的教材内容，也合适从业有关开发设计工作中的程序猿参照。

目录

• 出版者的话
• 译者序
• 前言
• 致谢
• 第1章Linux/ARM嵌入式平台1
• 1.1以性能为导向的编程2
• 1.2ARM技术3
• 1.3ARM简史4
• 1.4ARM编程4
• 1.5ARM体系集架构5
• 1.5.1ARM通用寄存器5
• 1.5.2状态寄存器6
• 1.5.3内存寻址模式7
• 1.5.4GNUARM汇编8
• 1.6汇编优化1：排序8
• 1.6.1参考实现8
• 1.6.2汇编实现9
• 1.6.3结果验证11
• 1.6.4分析编译器生成的代码13
• 1.7汇编优化2：位操作15
• 1.8代码优化目标16
• 1.8.1减少执行指令数16
• 1.8.2降低平均CPI16
• 1.9使用性能计数器的运行时分析18
• 1.9.1ARM性能监控单元18
• 1.9.2LinuxPerf_Event18
• 1.9.3性能计数器的基础架构19
• 1.10检测存储器带宽22
• 1.11性能测试结果25
• 1.12性能界限25
• 1.13基本指令集26
• 1.13.1整型算术指令26
• 1.13.2按位逻辑指令26
• 1.13.3移位指令27
• 1.13.4移动指令27
• 1.13.5加载和存储指令28
• 1.13.6比较指令28
• 1.13.7分支指令29
• 1.13.8浮点指令29
• 1.14小结30
• 习题31
• 第2章多核和数据层优化：OpenMP和SIMD33
• 2.1本书所涉及的优化技术33
• 2.2阿姆达尔定律34
• 2.3测试内核：多项式评估35
• 2.4使用多核：OpenMP37
• 2.4.1OpenMP指令37
• 2.4.2范围39
• 2.4.3其他OpenMP指令42
• 2.4.4OpenMP同步42
• 2.4.5调试OpenMP代码44
• 2.4.6OpenMP并行循环编译指令46
• 2.4.7OpenMP与性能计数器48
• 2.4.8OpenMP支持霍纳内核48
• 2.5性能界限48
• 2.6性能分析49
• 2.7GCC中的内联汇编语言50
• 2.8优化1：降低每f?lop的指令数51
• 2.9优化2：降低CPI54
• 2.9.1软件流水线54
• 2.9.2软件流水线的霍纳方法57
• 2.10优化3：使用SIMD时的每指令多f?lop63
• 2.10.1ARM11的VFP短向量指令65
• 2.10.2ARMCortex的NEON指令67
• 2.10.3NEON内联函数69
• 2.11小结70
• 习题71
• 第3章算法优化和Linux帧缓冲72
• 3.1Linux帧缓冲72
• 3.2仿射图像变换74
• 3.3双线性插值74
• 3.4浮点图像变换75
• 3.4.1加载图像76
• 3.4.2渲染帧78
• 3.5浮点性能分析82
• 3.6定点运算82
• 3.6.1定点与浮点：准确度83
• 3.6.2定点与浮点：范围83
• 3.6.3定点与浮点：精度83
• 3.6.4使用定点84
• 3.6.5高效定点加法84
• 3.6.6高效定点乘法87
• 3.6.7确定小数点的位置89
• 3.6.8图像变换的范围和准确度要求90
• 3.6.9将浮点值转换为定点值的运算90
• 3.7定点性能92
• 3.8实时分形生成92
• 3.8.1像素着色94
• 3.8.2放大94
• 3.8.3范围和准确度要求95
• 3.9小结96
• 习题96
• 第4章存储优化和视频处理99
• 4.1模板循环99
• 4.2模板案例：均值滤波器100
• 4.3可分离滤波器100
• 4.3.1高斯模糊101
• 4.3.2Sobel滤波器103
• 4.3.3Harris角点检测器104
• 4.3.4Lucas-Kanade光流106
• 4.4二维滤波器的存储访问行为108
• 4.4.1二维数据展示108
• 4.4.2按行滤波108
• 4.4.3按列滤波109
• 4.5循环分块110
• 4.6分块和模板晕区112
• 4.7二维滤波实现案例112
• 4.8视频帧的捕获和转换116
• 4.8.1YUV和色度抽样116
• 4.8.2将分块导出到帧缓冲区118
• 4.9Video4Linux驱动和API119
• 4.10使用二维分块滤波器122
• 4.11应用可分离的二维分块滤波器123
• 4.12顶层循环124
• 4.13性能结果124
• 4.14小结124
• 习题125
• 第5章利用OpenCL进行嵌入式异构编程127
• 5.1GPU微体系结构128
• 5.2OpenCL128
• 5.3OpenCL编程模型、语法及摘要129
• 5.3.1主机/设备编程模型129
• 5.3.2错误检查130
• 5.3.3平台层：初始化平台131
• 5.3.4平台层：初始化设备133
• 5.3.5平台层：初始化上下文135
• 5.3.6平台层：内核控制136
• 5.3.7平台层：内核编译137
• 5.3.8平台层：设备存储分配140
• 5.4内核工作负荷分配141
• 5.4.1设备存储区142
• 5.4.2内核参数143
• 5.4.3内核向量化145
• 5.4.4霍纳内核的参数空间146
• 5.4.5内核属性147
• 5.4.6内核调度147
• 5.5霍纳方法的OpenCL实现：设备码152
• 5.6性能结果156
• 5.6.1参数探索156
• 5.6.2工作组数156
• 5.6.3工作组大小157
• 5.6.4向量大小157
• 5.7小结158
• 习题158
• 附录A为RaspberryPi1的Raspbian系统添加PMU支持160
• 附录BNEON内联函数指令163
• 附录COpenCL参考175