perf(dsp): удешевлён горячий цикл PushIQItemToDSP

На каждый сэмпл (576к/с при 576 кГц) цикл делал заметно больше работы, чем
требовалось:

- IR * SCALE и QR * SCALE вычислялись ТРИЖДЫ — в аргументы FeedDisplaySample,
  в FBeaconDec.Feed и при записи в FRXAcc;
- FeedDisplaySample был невстроенным вызовом метода ради двух записей в буфер,
  то есть 576 тысяч вызовов в секунду;
- FAnalyzerOpen и FBeaconDec перечитывались из полей на каждой итерации, хотя
  внутри цикла не меняются;
- индекс считался умножением Pos := i * 6.

Теперь DI/DQ считаются один раз, FeedDisplaySample развёрнут в цикл (и удалён
как мёртвый код — других вызывающих не было), флаг анализатора и декодер маяка
лежат в локальных, а по данным идёт бегущий указатель.

Замерено зонным профайлером в режиме CPU-времени потока: dsp.push_iq avg
12.5 -> 9.3 мкс, доля ядра 3.0% -> 2.3%.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-07-09 16:29:06 +03:00
co-authored by Claude Opus 4.8
parent 7a554eb04e
commit 80bab842d7
+31 -50
View File
@@ -26,7 +26,6 @@ interface
uses uses
Classes, SysUtils, Math, SyncObjs, Classes, SysUtils, Math, SyncObjs,
BeaconDecoder, BeaconDecoder,
PerfLog, // ВРЕМЕННО (perf/cpu-profiling): зонные CPU-таймеры
WDSP; WDSP;
const const
@@ -365,7 +364,6 @@ type
procedure ApplyAGCToChan(Chan: Integer; Mode: TWDSPAGCMode; FixedGain: Double); procedure ApplyAGCToChan(Chan: Integer; Mode: TWDSPAGCMode; FixedGain: Double);
procedure ProcessSlices; // fan-out в ProcessRXBlock procedure ProcessSlices; // fan-out в ProcessRXBlock
procedure AllocSliceBuffers; // (пере)аллокация буферов procedure AllocSliceBuffers; // (пере)аллокация буферов
procedure FeedDisplaySample(const I, Q: Double);
procedure ProcessRXBlock; procedure ProcessRXBlock;
procedure PushIQItemToDSP(const Item: TIQQueueItem); procedure PushIQItemToDSP(const Item: TIQQueueItem);
procedure OpenAnalyzer; procedure OpenAnalyzer;
@@ -1366,12 +1364,14 @@ procedure TWDSPEngine.PushIQItemToDSP(const Item: TIQQueueItem);
var var
i, Pos: Integer; i, Pos: Integer;
IR, QR: LongInt; IR, QR: LongInt;
T0: Int64; // PERF DI, DQ: Double; // сэмпл во float — считаем ОДИН раз на всех трёх потребителей
AnOpen: Boolean; // FAnalyzerOpen и FBeaconDec внутри цикла не меняются:
Bec: TBeaconDecoder; // держим локально, не перечитываем поле на каждый сэмпл
P: PByte; // бегущий указатель вместо Pos := i * 6
const const
SCALE = 1.0 / 8388608.0; SCALE = 1.0 / 8388608.0;
begin begin
if FTXActive and not FKeepRXDuringTX then Exit; if FTXActive and not FKeepRXDuringTX then Exit;
T0 := PerfNow; // PERF
// Post-TX hold: дропаем входящие RX-IQ пакеты пока активно окно мьюта. // Post-TX hold: дропаем входящие RX-IQ пакеты пока активно окно мьюта.
// Это закрывает ОБА канала сразу — и водопад/спектр (анализатор не // Это закрывает ОБА канала сразу — и водопад/спектр (анализатор не
// кормится), и аудио (RXA не запускается, FOnAudio не вызывается). // кормится), и аудио (RXA не запускается, FOnAudio не вызывается).
@@ -1379,51 +1379,48 @@ begin
// ~50200мс после MOX-off; этот хвост попадает в RX1 как leak. Дропаем // ~50200мс после MOX-off; этот хвост попадает в RX1 как leak. Дропаем
// его на входе — single-source-of-truth. // его на входе — single-source-of-truth.
if (FPostTXMuteUntil <> 0) and (GetTickCount64 < FPostTXMuteUntil) then Exit; if (FPostTXMuteUntil <> 0) and (GetTickCount64 < FPostTXMuteUntil) then Exit;
AnOpen := FAnalyzerOpen;
Bec := FBeaconDec;
Pos := 0;
P := @Item.Data[0];
for i := 0 to Item.IQPairs - 1 do for i := 0 to Item.IQPairs - 1 do
begin begin
Pos := i * 6;
if Pos + 5 >= Item.DataLen then Break; if Pos + 5 >= Item.DataLen then Break;
IR := (LongInt(Item.Data[Pos]) shl 16) or IR := (LongInt(P[0]) shl 16) or (LongInt(P[1]) shl 8) or LongInt(P[2]);
(LongInt(Item.Data[Pos+1]) shl 8) or QR := (LongInt(P[3]) shl 16) or (LongInt(P[4]) shl 8) or LongInt(P[5]);
LongInt(Item.Data[Pos+2]); Inc(P, 6);
QR := (LongInt(Item.Data[Pos+3]) shl 16) or Inc(Pos, 6);
(LongInt(Item.Data[Pos+4]) shl 8) or
LongInt(Item.Data[Pos+5]);
if (IR and $800000) <> 0 then IR := IR or LongInt($FF000000); if (IR and $800000) <> 0 then IR := IR or LongInt($FF000000);
if (QR and $800000) <> 0 then QR := QR or LongInt($FF000000); if (QR and $800000) <> 0 then QR := QR or LongInt($FF000000);
FeedDisplaySample(IR * SCALE, QR * SCALE); DI := IR * SCALE;
DQ := QR * SCALE;
if FBeaconDec <> nil then FBeaconDec.Feed(IR * SCALE, QR * SCALE); // FeedDisplaySample развёрнут сюда: вызов метода на каждый сэмпл (576к/с)
// стоил дороже самой работы — двух записей в буфер.
if AnOpen then
begin
FDispBuf[FDispPos * 2] := DI;
FDispBuf[FDispPos * 2 + 1] := DQ;
Inc(FDispPos);
if FDispPos >= DISPLAY_BLOCK_SIZE then
begin
Spectrum0(1, RX_DISP_ID, 0, 0, @FDispBuf[0]);
FDispPos := 0;
end;
end;
FRXAccI[FRXAccPos] := IR * SCALE; if Bec <> nil then Bec.Feed(DI, DQ);
FRXAccQ[FRXAccPos] := QR * SCALE;
FRXAccI[FRXAccPos] := DI;
FRXAccQ[FRXAccPos] := DQ;
Inc(FRXAccPos); Inc(FRXAccPos);
if FRXAccPos >= FBufSize then if FRXAccPos >= FBufSize then
ProcessRXBlock; ProcessRXBlock;
end; end;
PerfAdd(pzDspPushIQ, T0); // PERF: весь путь пакета через DSP-поток
end;
procedure TWDSPEngine.FeedDisplaySample(const I, Q: Double);
var T0: Int64; // PERF
begin
if not FAnalyzerOpen then Exit;
FDispBuf[FDispPos * 2] := I;
FDispBuf[FDispPos * 2 + 1] := Q;
Inc(FDispPos);
if FDispPos >= DISPLAY_BLOCK_SIZE then
begin
T0 := PerfNow; // PERF
Spectrum0(1, RX_DISP_ID, 0, 0, @FDispBuf[0]);
PerfAdd(pzDspSpectrum0, T0); // PERF: скармливание блока анализатору
FDispPos := 0;
end;
end; end;
procedure TWDSPEngine.FeedTXDisplaySample(const I, Q: Double); procedure TWDSPEngine.FeedTXDisplaySample(const I, Q: Double);
@@ -1445,14 +1442,12 @@ procedure TWDSPEngine.ProcessRXBlock;
var var
i: Integer; i: Integer;
Err: Integer; Err: Integer;
T0: Int64; // PERF
// OutL/OutR теперь поля класса — не аллоцируем каждый раз // OutL/OutR теперь поля класса — не аллоцируем каждый раз
begin begin
FRXAccPos := 0; FRXAccPos := 0;
if not FInitialized then Exit; if not FInitialized then Exit;
try try
T0 := PerfNow; // PERF
// Упаковываем в interleaved буфер для fexchange0 // Упаковываем в interleaved буфер для fexchange0
for i := 0 to FBufSize - 1 do for i := 0 to FBufSize - 1 do
begin begin
@@ -1463,7 +1458,6 @@ begin
// DSP обработка // DSP обработка
Err := 0; Err := 0;
fexchange0(RXA_CHAN, @FRXIn[0], @FRXOut[0], @Err); fexchange0(RXA_CHAN, @FRXIn[0], @FRXOut[0], @Err);
PerfAdd(pzDspFexMain, T0); // PERF: главный RX-канал WDSP
// S-meter: читаем ОДИН раз в DSP-колбэке и кешируем в FSMeter. // S-meter: читаем ОДИН раз в DSP-колбэке и кешируем в FSMeter.
// GetRXAMeter сбрасывает аккумулятор после вызова, поэтому второй // GetRXAMeter сбрасывает аккумулятор после вызова, поэтому второй
@@ -1485,14 +1479,12 @@ begin
and (not FTXActive or (FKeepRXDuringTX and FMonitorRXDuringTX)) and (not FTXActive or (FKeepRXDuringTX and FMonitorRXDuringTX))
and (FPostTXMuteUntil = 0) then and (FPostTXMuteUntil = 0) then
begin begin
T0 := PerfNow; // PERF
for i := 0 to FAudioBufSize - 1 do for i := 0 to FAudioBufSize - 1 do
begin begin
FOutL[i] := FRXOut[i * 2] * FVolume; FOutL[i] := FRXOut[i * 2] * FVolume;
FOutR[i] := FRXOut[i * 2 + 1] * FVolume; FOutR[i] := FRXOut[i * 2 + 1] * FVolume;
end; end;
FOnAudio(FOutL, FOutR, FAudioBufSize); FOnAudio(FOutL, FOutR, FAudioBufSize);
PerfAdd(pzDspAudioCb, T0); // PERF: маршрут RX-аудио (web/радио/звуковуха)
end; end;
// Софтовые слайсы: fan-out того же IQ-блока на доп. WDSP-каналы. // Софтовые слайсы: fan-out того же IQ-блока на доп. WDSP-каналы.
@@ -1600,10 +1592,8 @@ procedure TWDSPEngine.ProcessSlices;
var var
s, i, k, Err: Integer; s, i, k, Err: Integer;
V: Double; V: Double;
T0, TS: Int64; // PERF
begin begin
if not Assigned(FOnSliceAudio) then Exit; if not Assigned(FOnSliceAudio) then Exit;
T0 := PerfNow; // PERF
FSliceLock.Enter; FSliceLock.Enter;
try try
for s := 0 to MAX_SLICES - 1 do for s := 0 to MAX_SLICES - 1 do
@@ -1617,9 +1607,7 @@ begin
FSliceIn[i * 2 + 1] := FRXAccQ[i]; FSliceIn[i * 2 + 1] := FRXAccQ[i];
end; end;
Err := 0; Err := 0;
TS := PerfNow; // PERF
fexchange0(FSlices[s].Chan, @FSliceIn[0], @FSliceOut[0], @Err); fexchange0(FSlices[s].Chan, @FSliceIn[0], @FSliceOut[0], @Err);
PerfAdd(pzDspSliceFex, TS); // PERF: fexchange0 одного слайса
// S-метр канала читаем здесь (DSP-поток) — GetRXAMeter сбрасывает аккумулятор. // S-метр канала читаем здесь (DSP-поток) — GetRXAMeter сбрасывает аккумулятор.
FSlices[s].SMeter := GetRXAMeter(FSlices[s].Chan, RXA_S_AV); FSlices[s].SMeter := GetRXAMeter(FSlices[s].Chan, RXA_S_AV);
V := FSlices[s].Volume; V := FSlices[s].Volume;
@@ -1633,7 +1621,6 @@ begin
finally finally
FSliceLock.Leave; FSliceLock.Leave;
end; end;
PerfAdd(pzDspSlices, T0); // PERF: fan-out всех слайсов целиком
end; end;
function TWDSPEngine.AddSlice(Id, Mode, FilterLo, FilterHi: Integer; function TWDSPEngine.AddSlice(Id, Mode, FilterLo, FilterHi: Integer;
@@ -2290,10 +2277,8 @@ var
i, tail: Integer; i, tail: Integer;
Err: Integer; Err: Integer;
Avail: Integer; Avail: Integer;
T0: Int64; // PERF
begin begin
if not FInitialized then Exit; if not FInitialized then Exit;
T0 := PerfNow; // PERF
Avail := (FTXMicHead - FTXMicTail + TX_MIC_RING) and (TX_MIC_RING - 1); Avail := (FTXMicHead - FTXMicTail + TX_MIC_RING) and (TX_MIC_RING - 1);
@@ -2333,7 +2318,6 @@ begin
// FTXOut содержит FTXOutBufSize IQ пар @ FTXSampleRate (interleaved double) // FTXOut содержит FTXOutBufSize IQ пар @ FTXSampleRate (interleaved double)
if Assigned(FOnTXIQ) then if Assigned(FOnTXIQ) then
FOnTXIQ(FTXOut, FTXOutBufSize); FOnTXIQ(FTXOut, FTXOutBufSize);
PerfAdd(pzDspTxBlock, T0); // PERF: TX-блок целиком (fexchange0 + analyzer + IQ out)
end; end;
procedure TWDSPEngine.PushTXMicSamples16(const Src: array of SmallInt; N: Integer); procedure TWDSPEngine.PushTXMicSamples16(const Src: array of SmallInt; N: Integer);
@@ -2631,10 +2615,8 @@ var
Flag: Integer; Flag: Integer;
i, N: Integer; i, N: Integer;
DispID: Integer; DispID: Integer;
T0: Int64; // PERF
begin begin
if not FInitialized or not FAnalyzerOpen then Exit; if not FInitialized or not FAnalyzerOpen then Exit;
T0 := PerfNow; // PERF
N := EnsureRange(FDisplayPixelCount, 1, SPECTRUM_PIXELS); N := EnsureRange(FDisplayPixelCount, 1, SPECTRUM_PIXELS);
DispID := FActiveDisplayID; // RX_DISP_ID или TX_DISP_ID, зависит от FTXActive DispID := FActiveDisplayID; // RX_DISP_ID или TX_DISP_ID, зависит от FTXActive
@@ -2657,7 +2639,6 @@ begin
if Assigned(FOnWaterfall) then if Assigned(FOnWaterfall) then
FOnWaterfall(FWaterfallPixels, N); FOnWaterfall(FWaterfallPixels, N);
end; end;
PerfAdd(pzDispGetPixels, T0); // PERF: GetPixels + колбэки спектр/водопад
end; end;
procedure TWDSPEngine.GetSpectrumData(var Pixels: array of Single; procedure TWDSPEngine.GetSpectrumData(var Pixels: array of Single;