【文章內(nèi)容簡介】 ? 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行效率 – 需要了解 LabVIEW的內(nèi)存分配機制 72 天津大學(xué)精儀學(xué)院 監(jiān)測 VI內(nèi)存占用和運行時間的工具 ? 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數(shù)據(jù)變量的內(nèi)存拷貝情況 – 目標(biāo)：消除黑點 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 ? 適時選擇動態(tài)調(diào)用子 VI ? 避免強制類型轉(zhuǎn)換 ? 把復(fù)雜 VI分解成多個子 VI ? 采用多面板程序 ? 沒必要時不要設(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 在程序中動態(tài)調(diào)用子 VI 3 2 1 ——減少程序占用內(nèi)存以及載入時間 ? 打開 VI引用 ? 通過引用節(jié)點調(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 ? 強制點表明連接了兩種不同的數(shù)據(jù)類型 – LabVIEW中類型強制轉(zhuǎn)換需要數(shù)據(jù)備份 – 涉及大數(shù)組的類型強制轉(zhuǎn)換會占用大量內(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數(shù)創(chuàng)建時進行轉(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分解成多個子 VI ? 子 vi會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。由于程序運行時只有代碼和數(shù)據(jù)被調(diào)入內(nèi)存，子 vi不會占用額外的內(nèi)存。 ? 好處是子 vi運行結(jié)束后， LabVIEW可以及時收回子 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 ? 通過多面板程序?qū)崿F(xiàn)只有在必要時才顯示某些窗口，因為界面顯示是最費內(nèi)存的，因此這樣可以極大降低內(nèi)存的消耗。 沒必要時不要設(shè)置 VI的重入特性 ? 重入型 vi每次運行時都會對自己使用的數(shù)據(jù)生成一個副本，這增加了內(nèi)存開銷 83 天津大學(xué)精儀學(xué)院 合理分配數(shù)組內(nèi)存 ? 過多進行內(nèi)存重新分配占用很大開銷 ? 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 總在開辟新內(nèi)存，必定時間長 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)也會開辟新的內(nèi)存，但節(jié)省了 Build Array函數(shù)的時間。 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)無需開辟新的內(nèi)存，時間會明顯減少。 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)制開銷 – 使程序更加簡潔 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，避免元素數(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 ? 方便實現(xiàn)多種情況的緩存重用，消除元素復(fù)制開銷 – 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個元素增大 10倍 方法一： 方法二： 元素數(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、進程與線程 程序是計算機指令的靜態(tài)集合、進程就是正在運行的程序，是一些所有權(quán)的集合，包括內(nèi)存、 CPU運行時間等一系列資源，為線程的運行提供一個環(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時間的基本實體。一個程序的進程以一個主線程開始，如果進程的執(zhí)行可以劃分為多個執(zhí)行路徑，則可以創(chuàng)建多個線程。 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 線程通信與同步 進程間：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)等進程內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來完成。 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對多線程程序設(shè)計的支持 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 兩個層次提供對多線程程序設(shè)計的支持 發(fā)布時需要運行引擎。 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個具有優(yōu)先級的執(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)先級的設(shè)置 有時你只要一個不同時間的等待。 避免優(yōu)先級倒置或饑餓的發(fā)生。 101 天津大學(xué)精儀學(xué)院 LabVIEW多線程程序設(shè)計 LabVIEW執(zhí)行系統(tǒng)會自動管理線程，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)流的起始點到結(jié)束點的整個流程稱為 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，應(yīng)盡量提高程序的并行度， 避免使用順序結(jié)構(gòu) 來實現(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 “多個循環(huán)要訪問同一個設(shè)備，但該設(shè)備任何時候只能同時響應(yīng)一個命令 ” 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、寫競爭、布爾端子注意機械動作設(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 必須有項目，單進程或網(wǎng)絡(luò)發(fā)布 功能全局變量