如何正確使用MDK-ARM優(yōu)化功能， 以及優(yōu)化之后帶來的影響

許多朋友使用MDK-ARM很長時間，卻不知它的優(yōu)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(yōu)化選項，以及相關(guān)拓展知識（微庫、實(shí)際應(yīng)用、調(diào)試）進(jìn)行講述，希望對你今后開發(fā)項目有所幫助。

1總述

我們所指的優(yōu)化，主要兩方面：

代碼大?。⊿ize）

代碼性能（運(yùn)行時間）

在MDK-ARM中，優(yōu)化相關(guān)的配置選項：

當(dāng)然，如果選擇編譯器（AC5、AC6）不同，優(yōu)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(yōu)化開支），同時你有必要使用優(yōu)化選項。 某些項目（比如某算法）需要高效（最短時間）運(yùn)行，此時有必要使用優(yōu)化選項。

2優(yōu)化選項說明

本節(jié)詳細(xì)講述優(yōu)化相關(guān)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(yōu)化使用跨模塊優(yōu)化可以啟用鏈接器反饋文件（進(jìn)行兩次編譯），從而允許進(jìn)一步的代碼優(yōu)化。

提示：A.不針對庫目標(biāo)執(zhí)行跨模塊優(yōu)化。 B.跨模塊優(yōu)化將增加構(gòu)建項目所需的時間，因為會自動執(zhí)行多個編譯和鏈接步驟。 2.Use MicroLIB：使用微庫它是ISO標(biāo)準(zhǔn)C運(yùn)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(quán)衡。 微庫并不完全兼容ANSI，但對于大多數(shù)小型嵌入式應(yīng)用程序來說已經(jīng)足夠了。 3.Use Link-Time Code Generation：使用鏈接時代碼生成（優(yōu)化）在V5版本之前有這個優(yōu)化選項，多文件編譯，鏈接時進(jìn)行優(yōu)化:

函數(shù)跨模塊內(nèi)聯(lián)

刪除未引用的變量和函數(shù)

通過重新排列變量優(yōu)化內(nèi)存訪問

在可能的情況下重用內(nèi)存

4.Execute-only Code：生成只執(zhí)行的代碼不包含未使用（函數(shù)、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(yōu)化時間以更大的代碼大小為代價，減少執(zhí)行時間。比如:使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)。 編譯器為AC6時，此選項為【Link-Time Optimization】，在鏈接狀態(tài)下執(zhí)行模塊間優(yōu)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(tǒng)的總體性能。 7.The One ELF Section per Function：每個函數(shù)一個ELF段ELF代碼段通常包含許多函數(shù)的代碼，此選項告訴編譯器將所有函數(shù)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(shù)）。

8.AC5時：Optimization優(yōu)化選項：默認(rèn)值，以優(yōu)化性能為主。 Level 0 (-O0)：關(guān)閉大部分優(yōu)化，除了一些簡單的轉(zhuǎn)換，生成的代碼具有最佳的調(diào)試視圖。 Level 1 (-O1)：應(yīng)用受限優(yōu)化。 比如：刪除未使用的內(nèi)聯(lián)函數(shù)和靜態(tài)函數(shù)，刪除冗余代碼和重新排序指令等。生成的代碼經(jīng)過合理優(yōu)化，具有良好的調(diào)試視圖。 Level 2 (-O2):高度優(yōu)化，目標(biāo)代碼到源代碼的映射并不一定對應(yīng)，因此，不利于調(diào)試。 Level 3 (-O3)：最大級別優(yōu)化，級別3與時間優(yōu)化相結(jié)合可能生成比級別2更多的代碼。 9.AC6時：Optimization優(yōu)化選項當(dāng)編譯器選擇AC6時，優(yōu)化選項有差異（有更多優(yōu)化選項）：

AC6優(yōu)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(yōu)化，以及其他可能違反語言標(biāo)準(zhǔn)（嚴(yán)格遵守）的優(yōu)化。 -Os balanced：平衡代碼大小與代碼速度。默認(rèn)情況下，編譯器執(zhí)行優(yōu)化以提高性能，但可能會增加image文件大小。 -Oz image size：優(yōu)化代碼大小。

3如何優(yōu)化？

本節(jié)講述三種編譯優(yōu)化，使其達(dá)到最優(yōu)（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(yōu)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(shù)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(jìn)了優(yōu)化功能（可以理解為增加的3個選項集成了優(yōu)化功能）。 代碼優(yōu)化大?。▽Ρ龋?/p>

2.優(yōu)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(yōu)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(yīng)盡量滿足性能。 這里其實(shí)就是一個相關(guān)平衡的關(guān)系，結(jié)合上面兩種優(yōu)化方式根據(jù)自己實(shí)際情況出發(fā)，一般優(yōu)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(dāng)然，AC6中-Os balanced優(yōu)化選項更智能。

4拓展說明

MDK-ARM的優(yōu)化功能需要結(jié)合項目實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。對一些項目能起到很大幫助作用，但優(yōu)化之后也可能帶來一些影響。

1.使用高度優(yōu)化（-O1以上），可能會影響Debug調(diào)試（因為優(yōu)化之后，編譯輸出和實(shí)際代碼不匹配）。

2.指定源文件/文件組優(yōu)化

有些代碼不需要優(yōu)化，我們優(yōu)化指定的源文件/文件組就行。

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