为什么首次执行Ada过程所需的时间比其他执行时间长？

Question

我尝试为FE310微控制器编写延迟程序。我需要编写此过程，因为我使用的是零足迹运行时（ZFP），它不提供本机Ada延迟。

该过程依赖于64位硬件定时器。计时器每秒递增32768次。该过程读取计时器，通过向读取值添加值来计算最终值，然后读取计时器直到达到其最终值。

我在执行前后切换一个引脚，并用逻辑分析仪检查延迟。延迟是非常准确的，除了第一次执行，它们比请求的时间长400 us到600 us。

这是我的程序：

procedure Delay_Ms (Ms : Positive)
is
  Start_Time : Machine_Time_Value;
  End_Time : Machine_Time_Value;
begin
  Start_Time := Machine_Time;
  End_Time := Start_Time + (Machine_Time_Value (Ms) * Machine_Time_Value (LF_Clock_Frequency)) / 1_000;

  loop
     exit when Machine_Time >= End_Time;
  end loop;
end Delay_Ms;

Machine_Time是读取硬件计时器的函数。 Machine_Time_Value是64位无符号整数。

我确信硬件方面是正确的，因为我在C中编写了相同的算法，它的行为完全符合预期。

我认为GNAT正在添加一些仅在第一次执行的代码。我在网上搜索了类似行为的提及，但没有发现任何相关内容。我找到了一些关于精化代码以及如何删除它的信息，但经过一些研究，我意识到精化代码在main之前执行，不应该是我的问题。

你知道为什么第一次执行像我这样的程序需要更长的时间吗？有可能避免这种行为吗？

Answer 1

正如Simon Wright建议的那样，不同的第一个执行时间是因为MCU在第一次执行时从SPI闪存中读取代码，但在后续执行时从指令缓存中读取代码。

默认情况下，FE310 SPI时钟是处理器内核时钟的8分频。当我将SPI时钟分频器设置为2时，执行时间的差异除以4。