對(duì)Kernel進(jìn)行性能分析需要對(duì)其進(jìn)行仿真，同時(shí)還要用到Vitis Analyzer。為便于說(shuō)明，我們以一個(gè)簡(jiǎn)單的Vitis工程為例。這個(gè)工程中有兩個(gè)kernel，相應(yīng)的代碼如下圖所示。 kernel 1有一個(gè)輸入兩個(gè)輸出。輸入使用window訪問(wèn)方式。讀取數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)分別寫入到stream和window（本地Memory）。事實(shí)上，寫入到stream和window的數(shù)據(jù)是相同的。代碼第15行通過(guò)noinline使得工具在編譯過(guò)程中保持當(dāng)前kernel層次。

kernel 2有兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出。兩個(gè)輸入均來(lái)自于kernel 1的兩個(gè)輸出。由于kernel 1輸出采用了stream和window，因此，這里的輸入也對(duì)應(yīng)使用stream和window訪問(wèn)方式。然后將讀取的數(shù)據(jù)相加，再把結(jié)果寫入到window。

kernel之間的連接關(guān)系體現(xiàn)在graph中，如下圖所示。代碼第22行和第24行分別聲明了輸入和輸出端口，plio表明端口在PL側(cè)。換言之，若為輸入，則輸入數(shù)據(jù)由PL側(cè)提供，若為輸出，則輸出數(shù)據(jù)會(huì)到達(dá)PL側(cè)。代碼第27行使用了數(shù)組方式聲明了兩個(gè)kernel。代碼第36行和第37行分別創(chuàng)建了graph輸入/輸出端口，指定其位寬為32位（plio_32_bits）。代碼第42行至45行將graph輸入/輸出端口以及兩個(gè)kernel連接起來(lái)。代碼第46行表明在net1（stream）上使用FIFO，其深度為32。實(shí)際上這個(gè)FIFO就在AXI Interconnect上。

我們可以借助Trace View觀察每個(gè)kernel的執(zhí)行狀況，這就需要在仿真時(shí)生成vcd文件。生成vcd文件需要兩部設(shè)置，如下圖所示。

最終會(huì)生成vcd文件，其文件目錄如下圖所示。

點(diǎn)擊default.aierun_summary，將會(huì)打開(kāi)Vitis Analyzer，在這個(gè)視圖下選擇Trace即可看到kernel的執(zhí)行情況。

Trace view如下圖所示。從圖中可以看到一些具體的事件。

標(biāo)記1：

Tile 24_0 DMA s2mm通道0啟動(dòng)。獲取buf0（ping）的lock信號(hào)，將數(shù)據(jù)由PL傳送給buf0。

標(biāo)記2：

Tile 24_0 DMA s2mm通過(guò)1啟動(dòng)。獲取buf0d（pong）的lock信號(hào)，將數(shù)據(jù)由PL傳送給buf0d。

標(biāo)記3a：

kernel aie_dest1獲取輸入buffer buf0的lock信號(hào)（在圖中顯示為read lock allocated）。

標(biāo)記3b：

kernel aie_dest1獲取輸出buffer buf1的lock信號(hào)。

標(biāo)記4a：

aie_dest1獲取了buf0和buf1的lock信號(hào)，開(kāi)始啟動(dòng)工作。

標(biāo)記4b：

一旦Tile 24_0 DMA s2mm通道1完成，則切換到通道0。這時(shí)aie_dest1仍然在讀buf0，只有當(dāng)其釋放了buf0的lock信號(hào)，Tile 24_0 DMA s2mm通道0才可以啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。

標(biāo)記5：

一旦aie_dest1執(zhí)行結(jié)束，它就會(huì)釋放buf1，這樣kernel aie_dest2就會(huì)捕獲buf1的lock信號(hào)。

標(biāo)記6a：

aie_dest2獲取buf1的lock信號(hào)之后就開(kāi)始啟動(dòng)工作。

標(biāo)記6b：

aie_dest1獲取buf0d的lock信號(hào)。

標(biāo)記6c：

aie_dest1獲取buf1d的lock信號(hào)。

標(biāo)記7：

aie_dest1在獲取buf0d和buf1d的lock信號(hào)之后開(kāi)始啟動(dòng)工作。

標(biāo)記8：

aie_dest1完成執(zhí)行，釋放buf1d。aie_dest2獲取buf1d的lock信號(hào)。

標(biāo)記9：

aie_dest2獲取buf1d的lock信號(hào)之后，開(kāi)始啟動(dòng)工作。

注：stream接口不需要lock信號(hào)。每個(gè)lock的獲取和釋放都需要一些時(shí)鐘周期的開(kāi)銷。

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