【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 好的編程風(fēng)格幫助 LabVIEW優(yōu)化內(nèi)存管理 – 可以顯著提高程序運(yùn)行效率 – 需要了解 LabVIEW的內(nèi)存分配機(jī)制 72 天津大學(xué)精儀學(xué)院 監(jiān)測(cè) VI內(nèi)存占用和運(yùn)行時(shí)間的工具 ? 幫助定位和分析程序中的瓶頸部分 工具 ?性能分析 ?性能和內(nèi)存 73 天津大學(xué)精儀學(xué)院 顯示 VI內(nèi)存分配情況的工具 ? 幫助分析程序中各個(gè)數(shù)據(jù)變量的內(nèi)存拷貝情況 – 目標(biāo)：消除黑點(diǎn) 工具 ?性能分析 ?顯示緩存區(qū)分配 74 天津大學(xué)精儀學(xué)院 了解程序內(nèi)存的使用 75 天津大學(xué)精儀學(xué)院 演示：監(jiān)測(cè)內(nèi)存使用 76 天津大學(xué)精儀學(xué)院 優(yōu)化 LabVIEW程序內(nèi)存管理 ? 適時(shí)選擇動(dòng)態(tài)調(diào)用子 VI ? 避免強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 ? 把復(fù)雜 VI分解成多個(gè)子 VI ? 采用多面板程序 ? 沒(méi)必要時(shí)不要設(shè)置 VI的重入特性 ? 合理分配數(shù)組內(nèi)存 ? 靈活使用 LabVIEW自帶的 VI ? 使用元素同址操作結(jié)構(gòu) In Place Element Structure 77 天津大學(xué)精儀學(xué)院 在程序中動(dòng)態(tài)調(diào)用子 VI 3 2 1 ——減少程序占用內(nèi)存以及載入時(shí)間 ? 打開(kāi) VI引用 ? 通過(guò)引用節(jié)點(diǎn)調(diào)用 ? 關(guān)閉引用 78 天津大學(xué)精儀學(xué)院 2 配置 VI加載 1 79 天津大學(xué)精儀學(xué)院 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換 ? 強(qiáng)制點(diǎn)表明連接了兩種不同的數(shù)據(jù)類型 – LabVIEW中類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換需要數(shù)據(jù)備份 – 涉及大數(shù)組的類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換會(huì)占用大量?jī)?nèi)存 80 天津大學(xué)精儀學(xué)院 推薦的類型轉(zhuǎn)換方式 ? 更好的解決方式是在隨機(jī)數(shù)創(chuàng)建時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 – 避免轉(zhuǎn)換大塊數(shù)據(jù)緩存 ( KB) ( KB) 81 天津大學(xué)精儀學(xué)院 把復(fù)雜 VI分解成多個(gè)子 VI ? 子 vi會(huì)增加額外的前面板和框圖的空間，但并不增添額外的代碼和數(shù)據(jù)空間。由于程序運(yùn)行時(shí)只有代碼和數(shù)據(jù)被調(diào)入內(nèi)存，子 vi不會(huì)占用額外的內(nèi)存。 ? 好處是子 vi運(yùn)行結(jié)束后， LabVIEW可以及時(shí)收回子 VI的數(shù)據(jù)空間，從而改善內(nèi)存的使用效率。 82 天津大學(xué)精儀學(xué)院 采用多面板程序 ? 通過(guò)多面板程序?qū)崿F(xiàn)只有在必要時(shí)才顯示某些窗口，因?yàn)榻缑骘@示是最費(fèi)內(nèi)存的，因此這樣可以極大降低內(nèi)存的消耗。 沒(méi)必要時(shí)不要設(shè)置 VI的重入特性 ? 重入型 vi每次運(yùn)行時(shí)都會(huì)對(duì)自己使用的數(shù)據(jù)生成一個(gè)副本，這增加了內(nèi)存開(kāi)銷 83 天津大學(xué)精儀學(xué)院 合理分配數(shù)組內(nèi)存 ? 過(guò)多進(jìn)行內(nèi)存重新分配占用很大開(kāi)銷 ? 慎用可能導(dǎo)致內(nèi)存重新分配的相關(guān)函數(shù) – 創(chuàng)建數(shù)組 – 連接字符串 84 天津大學(xué)精儀學(xué)院 演示：編程方法影響程序性能 總在開(kāi)辟新內(nèi)存，必定時(shí)間長(zhǎng) 85 天津大學(xué)精儀學(xué)院 演示：編程方法影響程序性能 循環(huán)次數(shù)并非事先指定，因此每次循環(huán)也會(huì)開(kāi)辟新的內(nèi)存，但節(jié)省了 Build Array函數(shù)的時(shí)間。 86 天津大學(xué)精儀學(xué)院 演示：編程方法影響程序性能 循環(huán)無(wú)需開(kāi)辟新的內(nèi)存，時(shí)間會(huì)明顯減少。 87 天津大學(xué)精儀學(xué)院 演示：編程方法影響程序性能 88 天津大學(xué)精儀學(xué)院 靈活使用 LabVIEW自帶的 VI ? 基本線性代數(shù)子程序 VI (Basic Linear Algebra Subroutines) – 合理歸并基本線性代數(shù)操作 – 減少不必要的內(nèi)存復(fù)制開(kāi)銷 – 使程序更加簡(jiǎn)潔 數(shù)學(xué) ?線性代數(shù) ?BLAS 89 天津大學(xué)精儀學(xué)院 元素同址操作結(jié)構(gòu) ? 更新數(shù)組或簇中的元素時(shí)，避免元素?cái)?shù)據(jù)備份 應(yīng)用控制 ?內(nèi)存控制 90 天津大學(xué)精儀學(xué)院 元素同址操作結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) ? 方便實(shí)現(xiàn)多種情況的緩存重用，消除元素復(fù)制開(kāi)銷 – 數(shù)組索引和替換 – 簇的綁定和解除綁定 – 波形的綁定和解除綁定 – 變體的緩存重用 – 任意元素的緩存重用 91 天津大學(xué)精儀學(xué)院 舉例：數(shù)組索引和替換 ? 將數(shù)組第 2個(gè)元素增大 10倍 方法一： 方法二： 元素?cái)?shù)據(jù)備份 92 天津大學(xué)精儀學(xué)院 舉例：簇的綁定和解除綁定 ? 個(gè)人納稅信息的更新 93 天津大學(xué)精儀學(xué)院 演示：嵌套的元素同址操作結(jié)構(gòu) 94 天津大學(xué)精儀學(xué)院 LabVIEW 與多線程 程序、進(jìn)程與線程 程序是計(jì)算機(jī)指令的靜態(tài)集合、進(jìn)程就是正在運(yùn)行的程序，是一些所有權(quán)的集合，包括內(nèi)存、 CPU運(yùn)行時(shí)間等一系列資源，為線程的運(yùn)行提供一個(gè)環(huán)境。線程才是程序的最小執(zhí)行單位，是程序的一條執(zhí)行路徑，是操作系統(tǒng)分配 CPU時(shí)間的基本實(shí)體。一個(gè)程序的進(jìn)程以一個(gè)主線程開(kāi)始，如果進(jìn)程的執(zhí)行可以劃分為多個(gè)執(zhí)行路徑，則可以創(chuàng)建多個(gè)線程。 例：三線程程序，用戶界面線程、數(shù)據(jù)采集線程、儀器控制線程。這些線程共享進(jìn)程內(nèi)的公共資源。 95 天津大學(xué)精儀學(xué)院 LabVIEW 與多線程 多處理器環(huán)境下的并行編程 線程調(diào)度 線程優(yōu)先級(jí) 線程通信與同步 進(jìn)程間：環(huán)境變量、命名管道、共享內(nèi)存等 線程間：全局變量、全局?jǐn)?shù)據(jù)、文件句柄或通信參數(shù)等進(jìn)程內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)完成。 同步：數(shù)據(jù)同步、設(shè)備同步、任務(wù)同步。 96 天津大學(xué)精儀學(xué)院 LabVIEW對(duì)多線程程序設(shè)計(jì)的支持 不支持線程的直接創(chuàng)建，從 執(zhí)行系統(tǒng) 和 數(shù)據(jù)流控制 兩個(gè)層次提供對(duì)多線程程序設(shè)計(jì)的支持 發(fā)布時(shí)需要運(yùn)行引擎。 97 天津大學(xué)精儀學(xué)院 執(zhí)行子系統(tǒng)線程數(shù)量配置 \ \ utilities \ 中的 一共有 25個(gè)具有優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行子系統(tǒng)。 98 天津大學(xué)精儀學(xué)院 執(zhí)行子系統(tǒng)線程數(shù)量配置 99 天津大學(xué)精儀學(xué)院 線程是一把雙刃劍！ 100 天津大學(xué)精儀學(xué)院 線程優(yōu)先級(jí)的設(shè)置 有時(shí)你只要一個(gè)不同時(shí)間的等待。 避免優(yōu)先級(jí)倒置或饑餓的發(fā)生。 101 天津大學(xué)精儀學(xué)院 LabVIEW多線程程序設(shè)計(jì) LabVIEW執(zhí)行系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)管理線程，但這并不意味著不需要用戶的參與。在 LabVIEW程序中，從數(shù)據(jù)流的起始點(diǎn)到結(jié)束點(diǎn)的整個(gè)流程稱為 執(zhí)行路徑 。并行的執(zhí)行路徑是劃分線程任務(wù)的依據(jù)。如要充分利用線程的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)盡量提高程序的并行度， 避免使用順序結(jié)構(gòu) 來(lái)實(shí)現(xiàn)程序架構(gòu)。 102 天津大學(xué)精儀學(xué)院 超線程求質(zhì)數(shù) demo 103 天津大學(xué)精儀學(xué)院 可重入技術(shù) demo 104 天津大學(xué)精儀學(xué)院 線程通信與同步 “多個(gè)循環(huán)要訪問(wèn)同一個(gè)設(shè)備，但該設(shè)備任何時(shí)候只能同時(shí)響應(yīng)一個(gè)命令 ” 105 天津大學(xué)精儀學(xué)院 線程通信與同步 局部變量 創(chuàng)建方法、寫競(jìng)爭(zhēng)、布爾端子注意機(jī)械動(dòng)作設(shè)置，破壞數(shù)據(jù)流編程模式 全局變量 創(chuàng)建方法、減少 vi之間數(shù)據(jù)傳遞的連線 共享變量 必須有項(xiàng)目，單進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)發(fā)布 功能全局變量