KMC 京都マイクロコンピュータ株式会社

計測用の関数を手軽に使えるようにソースコードを一つのヘッダファイルにまとめています。

ある関数を複数の方法で実装して、どちらが速いかを比較する場合に便利です。

ソースコード

カウンタの読み出しの時のオーバーヘッドを少なくするためインライン関数にしています。

gccの拡張記法を使用しています。

#ifndef __KMC_PMON_CA9_H
#define __KMC_PMON_CA9_H

/* Performance Monitor Control Register of Cortex A9*/
#define PMCR_D 3
#define PMCR_C 2
#define PMCR_E 0
#define PMCNTENSET_C 31


volatile __inline__ static unsigned long __attribute__((always_inline))
pmon_start_cycle_counter()
{
    unsigned long x;

    x = 1 << PMCNTENSET_C;
    asm volatile("mcr	p15, 0, %0, c9, c12, 1" :: "r" (x));

    asm volatile("mrc	p15, 0, %0, c9, c12, 0" : "=r" (x));
    x |= ((1 << PMCR_D) | (1 << PMCR_C) | (1 << PMCR_E));
    asm volatile("mcr	p15, 0, %0, c9, c12, 0" :: "r" (x));

    asm volatile("mrc	p15, 0, %0, c9, c13, 0" : "=r" (x));
    return x;
}

volatile __inline__ static unsigned long __attribute__((always_inline))
pmon_read_cycle_counter()
{
    unsigned long x;
    asm volatile ("mrc	p15, 0, %0, c9, c13, 0": "=r" (x));
    return x;
}

#endif /* __KMC_PMON_CA9_H */

使用方法

pmon_ca9.h をインクルードし、(#include "pmon_ca9.h")

最初にpmon_start_cycle_counter()を呼んでカウントをスタートさせます。

その後は任意のところでpmon_read_cycle_counter()でサイクルカウンタを読み出し、その差分で時間を計ります。pmon_read_cycle_counter()を複数回呼び出してラップタイムを測定することもできます。

ライブラリなどを追加する必要がないので、Makefile等の変更が不要です。計測したい部分のソースファイルだけの変更で使えます。

ARMとThumb2のどちらのモードでも使用できます。

使用例

#include <stdio.h>
#include "pmon_ca9.h"

int func(int x) 
{
    int sum = 0;
    int i;
    for (i = 1; i <= x; i++) {
        sum += i;
    }
    return sum;
}

int
main()
{
    unsigned long start, end;
    int x;

    start = pmon_start_cycle_counter();
    x = func(1000);
    end = pmon_read_cycle_counter();
    printf("time = %ld, x = %d\n", end - start, x);

    return x;
}

• パフォーマンスモニタ、サイクルカウンタの詳細はCortex-A9のテクニカルリファレンスマニュアルを参照してください。
• 動作確認はしていませんが、おそらくCortex-A8もこれとほぼ同じソースでできると思います。Cortex-A8のテクニカルリファレンスマニュアルを参照してください。
• このソースは特権モードで使用することを想定しています。ユーザーモードからパフォーマンスモニタのレジスタにアクセスするためにはあらかじめUser Enable Register(PMUSERENR)にてアクセスを許可しておく必要があります。

関連するページ

ARM LinuxのユーザプログラムからCortex-A9のサイクルカウンタを利用する

ARM11のパフォーマンスモニタを利用した簡単な実行時間の計測方法

PowerPCのタイムベースレジスタを利用した簡単な実行時間の計測方法