許多朋友使用MDK-ARM很長時間,卻不知它的優化選項到底該有什么用,或者說到底該如何使用。 本文圍繞MDK-ARM優化選項,以及相關拓展知識(微庫、實際應用、調試)進行講述,希望對你今后開發項目有所幫助。
1總述
我們所指的優化,主要兩方面:
代碼大小(Size)
代碼性能(運行時間)
在MDK-ARM中,優化相關的配置選項:
當然,如果選擇編譯器(AC5、AC6)不同,優化選項也有差異(下面講述)。 舉例:某些項目MCU容量有限時,你除了修改代碼(優化開支),同時你有必要使用優化選項。 某些項目(比如某算法)需要高效(最短時間)運行,此時有必要使用優化選項。
2優化選項說明
本節詳細講述優化相關選項,同時,編譯器選擇AC5和AC6時有差異,下面也會針對AC5和6分別講述。
1.Use Cross-Module Optimization:使用跨模塊優化使用跨模塊優化可以啟用鏈接器反饋文件(進行兩次編譯),從而允許進一步的代碼優化。
提示:A.不針對庫目標執行跨模塊優化。 B.跨模塊優化將增加構建項目所需的時間,因為會自動執行多個編譯和鏈接步驟。 2.Use MicroLIB:使用微庫它是ISO標準C運行時庫的子集(其中一部分),提供了性能和代碼大小之間的權衡。 微庫并不完全兼容ANSI,但對于大多數小型嵌入式應用程序來說已經足夠了。 3.Use Link-Time Code Generation:使用鏈接時代碼生成(優化)在V5版本之前有這個優化選項,多文件編譯,鏈接時進行優化:
函數跨模塊內聯
刪除未引用的變量和函數
通過重新排列變量優化內存訪問
在可能的情況下重用內存
4.Execute-only Code:生成只執行的代碼不包含未使用(函數、變量等)代碼段。 僅限于:
C、Thumb代碼
基于Cortex-M3、M4的處理器
編譯器5.04以上
5.Optimize for Time:優化時間以更大的代碼大小為代價,減少執行時間。比如:使用內聯函數。 編譯器為AC6時,此選項為【Link-Time Optimization】,在鏈接狀態下執行模塊間優化。 6.Split Load and Store Multiple:分割加載和多存儲指示編譯器將LDM和STM指令拆分為兩個或多個LDM或STM指令,以減少延遲,此選項可以提高系統的總體性能。 7.The One ELF Section per Function:每個函數一個ELF段ELF代碼段通常包含許多函數的代碼,此選項告訴編譯器將所有函數放入它們自己的ELF段,這允許鏈接器刪除未使用的ELF段(而不是未使用的函數)。
8.AC5時:Optimization優化選項:默認值,以優化性能為主。 Level 0 (-O0):關閉大部分優化,除了一些簡單的轉換,生成的代碼具有最佳的調試視圖。 Level 1 (-O1):應用受限優化。 比如:刪除未使用的內聯函數和靜態函數,刪除冗余代碼和重新排序指令等。生成的代碼經過合理優化,具有良好的調試視圖。 Level 2 (-O2):高度優化,目標代碼到源代碼的映射并不一定對應,因此,不利于調試。 Level 3 (-O3):最大級別優化,級別3與時間優化相結合可能生成比級別2更多的代碼。 9.AC6時:Optimization優化選項當編譯器選擇AC6時,優化選項有差異(有更多優化選項):
AC6優化選型中前面5項(default、-O0 ~ 3)和AC5的作用基本一樣,但AC6多了三個選項。 -Ofast:啟用-O3的所有優化,以及其他可能違反語言標準(嚴格遵守)的優化。 -Os balanced:平衡代碼大小與代碼速度。默認情況下,編譯器執行優化以提高性能,但可能會增加image文件大小。 -Oz image size:優化代碼大小。
3如何優化?
本節講述三種編譯優化,使其達到最優(代碼最小、性能最好)
代碼大小
代碼性能(速度)
代碼平衡(大小和速度)
1.優化代碼大小針對AC5編譯器:
Use MicroLIB
Use Cross-module optimization
Optimization:level 2 (-O2)
針對AC6編譯器:
Use MicroLIB
Optimization:-Oz image size
說明:A.代碼量大(ELF代碼段通常包含許多函數的代碼),可考慮使用The One ELF Section per Function選項減小代碼。 B.AC6編譯器改進了優化功能(可以理解為增加的3個選項集成了優化功能)。 代碼優化大小(對比):
2.優化代碼性能針對AC5編譯器:
Use Cross-module optimization
Optimization:level 3 (-O3)
Optimize for Time
針對AC6編譯器:
Optimization:-Ofast
Link-Time Optimization
代碼優化性能(對比):
3.代碼平衡這種情況下,在滿足代碼大小的同時,我們應盡量滿足性能。 這里其實就是一個相關平衡的關系,結合上面兩種優化方式根據自己實際情況出發,一般優化考慮如下配置。 針對AC5編譯器:
Use Cross-module optimization
Optimization:level 3 (-O3)
Optimize for Time
針對AC6編譯器:
Optimization:-Os balanced
Link-Time Optimization
當然,AC6中-Os balanced優化選項更智能。
4拓展說明
MDK-ARM的優化功能需要結合項目實際情況進行優化。對一些項目能起到很大幫助作用,但優化之后也可能帶來一些影響。
1.使用高度優化(-O1以上),可能會影響Debug調試(因為優化之后,編譯輸出和實際代碼不匹配)。
2.指定源文件/文件組優化
有些代碼不需要優化,我們優化指定的源文件/文件組就行。
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