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高效的C编程之C编译器及其优化

发布时间:2020-07-21 19:24:21 阅读: 来源:瓶阀厂家

本文引用地址:本章将帮助读者在ARM处理器上编写高效的C代码。本章涉及的一些技术不仅适用于ARM处理器,也适用于其他RISC处理器。本章首先从ARM编译器及其优化入手,讲解C编译器在优化代码时所碰到的一些问题。理解这些问题,将有助于编写出在提高执行速度和减少代码尺寸方面更高效的C源代码。

本章假定读者熟悉C语言,并且有一些汇编语言编程方面的知识。有关ARM编程的详细信息,请参阅本书的相关章节。

14.1C编译器及其优化本章主要讲解C编译器在代码优化时遇到的一些问题。要编写高效的C语言源代码,必须了解C编译器对什么形式的代码有所改动,编译器涉及的处理器结构的限制,以及一些特殊的C编译器的限制。

14.1.1为编译器选择处理器结构在编译C源文件时,必须为编译器指定正确的处理器类型。这样可以使编译的代码最大限度地利用处理器的硬件结构,如对半字加载(HalfwordLoad)、存储指令(StoreInstructions)和指令调度(InstructionScheduling)的支持。所以编译程序时,应该尽量准确地告诉编译器该代码是运行在什么类型的处理器上。有些处理器类型编译器是不能直接支持,如SA-1100,这时可以使用与该类型处理器为同一指令集的基本处理器,比如对于SA-100,可以使用StrongARM。

注意

指定目标处理器可能使代码与其他ARM处理器不兼容。例如,编译时指定了ARMv6体系结构的代码,可能不能运行在ARM920T的处理器上(如果代码中使用了ARMv6体系结构中特有的指令)。

选择处理器类型可以使用--cpuname编译选项。该选项生成用于特定ARM处理器或体系结构的代码。

如果name是处理器名称。

·输入名称必须和ARM数据表中所示严格一致,例如ARM7TDMI。该选项不接受通配符字符。有效值是任何ARM6或更高版本的ARM处理器。

·选择处理器操作会选择适当的体系结构、浮点单元(FPU)以及存储结构。

·某些--cpu选择暗含--fpu选择。例如,当使用--arm选项编译时,--cpuARM1136JF-S暗含--fpuvfpv2。隐式FPU只覆盖命令行上出现在--cpu选项前面的显式--fpu选项。如果没有指定--fpu选项和--cpu选项,则使用--fpusoftvfp。

14.1.2调试选项如果在编译C源程序时,设置了调试选项,这将很大程度地影响最终代码的大小和执行效率。因为带调试信息的代码映像,为了能够在调试程序时正确地显示变量或设置断点,包含很多冗余的代码和数据。所以如果想最大限度地提供程序执行效率、减少代码尺寸,就要在编译源文件时,去除编译器的调试选项。

以下选项指定调试表生成方法。

·-g(--debug):该选项启用生成当前编译的调试表。无论是否使用-g选项,编译器都生成的代码是相同的。惟一差别是调试表的存在与否。编译器是否对代码进行优化是由-O选项指定调的。默认情况下,使用-g选项等价于使用:-g-dwarf2--debug_macros。

注意

编译程序时,只使用-g选项而没有使用优化选项,编译器会提示警告信息。

·--no_debug:该选项禁止生成当前编译的调试表。这是默认选项。

·--no_debug_macros:当与-g一起使用时,该选项禁止生成预处理程序宏定义的调试表条目(Entry)。这会减小调试映像的大小。-gt-p是-gtp的同义字。

--debug_macros当与-g一起使用时,该选项启用生成预处理程序宏定义的调试表条目。这是默认选项,会增加调试映像的大小。一些调试程序忽略预处理程序条目。

14.1.3优化选项使用-Onum选择编译器的优化级别。优化级别分别为。

·-O0:除一些简单的代码编号之外,关闭所有优化。使用该编译选项可以提供最直接的优化信息。

·-O1:关闭严重影响调试效果的优化功能。使用该编译选项,编译器会移除程序中未使用到的内联函数和静态函数。如果与--debug一起使用,该选项可以在较好的代码密度下,给出最佳调试视图。

·-O2:生成充分优化代码。如果与--debug一起使用,调试效果可能不令人满意,因为目标代码到源代码的映射可能因为代码优化而发生变化。

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