我之前寫過關(guān)于編寫代碼和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)中的代碼大小、性能和功率時(shí)可以采取的步驟。這種壓縮軟件以適應(yīng)的需求在早期計(jì)算機(jī)上很常見，但現(xiàn)在在具有千兆字節(jié)內(nèi)存的普通 64 位系統(tǒng)上幾乎被遺忘了。嵌入式系統(tǒng)將我們帶回到未來，需要恢復(fù)這些技能以平衡代碼功能與高度受限的內(nèi)存容量。

資料來源：CEVA

很多可能的優(yōu)化將取決于您對(duì)代碼的仔細(xì)設(shè)計(jì)和調(diào)整。但是構(gòu)建工具——尤其是編譯器和鏈接器——也可以提供幫助。在本博客中，我將討論可用于 CEVA 工具箱中這些步驟的選項(xiàng)。在所有情況下，我都將專注于優(yōu)化代碼大小，因?yàn)檫@將是您的主要約束。

編譯器選項(xiàng)

當(dāng)您設(shè)計(jì)和調(diào)試代碼時(shí)，您幾乎肯定會(huì)使用-g選項(xiàng)運(yùn)行，要求生成調(diào)試信息。使用此選項(xiàng)運(yùn)行可防止編譯器執(zhí)行任何可能以使調(diào)試復(fù)雜化的方式扭曲代碼的優(yōu)化。當(dāng)您認(rèn)真考慮優(yōu)化代碼大小時(shí)，您將不得不刪除該選項(xiàng)。

下一個(gè)考慮因素是編譯器如何選擇優(yōu)化。默認(rèn)情況下，它將通過多種方法優(yōu)化性能。一種方法將通過為循環(huán)的每次迭代復(fù)制代碼來展開（有限大?。ゝor循環(huán)。這避免了在每次迭代時(shí)設(shè)置和測(cè)試循環(huán)索引的開銷，但顯然會(huì)消耗更多內(nèi)存。使用-Oz選項(xiàng)將阻止展開，更喜歡較小且稍慢的實(shí)現(xiàn)。

編譯器可以用來優(yōu)化性能的另一個(gè)選項(xiàng)是內(nèi)聯(lián)某些函數(shù)（特別是小函數(shù)）。這可以消除將參數(shù)推入和彈出堆棧以及跳入和跳出被調(diào)用函數(shù)的開銷。但是，如果多次調(diào)用該函數(shù)，它將再次增加代碼大小。使用-INLINE=no選項(xiàng)來禁止這種自動(dòng)內(nèi)聯(lián)。

另一種優(yōu)化在傳統(tǒng)平臺(tái)上似乎不值得付出努力，但可以對(duì) DSP 上的代碼大小產(chǎn)生重要影響。這是為了禁用（視情況而定）編譯器對(duì)指針別名的保護(hù)。這種保護(hù)的目的是確保在選擇在VLIW機(jī)器上并平行一組指令（例如DSP）時(shí)，編譯器將確保這些說明中的任何指針參考在兩個(gè)或更多的情況下都無法進(jìn)入比賽條件其中指向同一位數(shù)據(jù)。這會(huì)限制某些指令可以并行運(yùn)行的程度。您可以使用選項(xiàng)-alias=restrict強(qiáng)制解釋不會(huì)發(fā)生此類情況，這應(yīng)該允許推斷出更多的并行性。當(dāng)然，您應(yīng)該仔細(xì)檢查并完全回歸，以確保這種解釋是安全的。

鏈接器

鏈接器還可以執(zhí)行與大小相關(guān)的優(yōu)化。其中之一是刪除未引用的函數(shù)。這需要一些小心。一些函數(shù)可以通過數(shù)據(jù)指針甚至直接跳轉(zhuǎn)到硬編碼地址來調(diào)用。而中斷服務(wù)函數(shù)通常通過傳統(tǒng)的調(diào)用協(xié)議來訪問。因此這個(gè)選項(xiàng)必須考慮多種可能性。它將被自動(dòng)調(diào)用，并且可以使用-keepUnrefFuncs選項(xiàng)禁用。

另一個(gè)鏈接器優(yōu)化可以進(jìn)一步減小代碼的大小，其中某些符號(hào)未被匯編器解析，以便在鏈接時(shí)進(jìn)行尋址。由于它們開始未解析，因此匯編器必須假定最大可能的大小來尋址目標(biāo)處理器，當(dāng)最終在鏈接器中解析時(shí)，這實(shí)際上可能是浪費(fèi)的。如果不采取特殊措施，許多此類符號(hào)可能會(huì)解析為非常小的地址，但仍會(huì)占用最大可能的地址字長。縮小這些位置可以顯著縮小總代碼大小。這是另一個(gè)微妙的任務(wù)。在縮小任何給定地址時(shí)，必須調(diào)整代碼中任何位置對(duì)該符號(hào)后面位置的直接引用。還必須考慮數(shù)據(jù)對(duì)齊要求（有時(shí)是特定于處理器的）。每次減少都必須考慮最佳最小編碼，不僅對(duì)節(jié)省空間的影響，而且對(duì)其余代碼的影響。幸運(yùn)的是，這些優(yōu)化是默認(rèn)執(zhí)行的。

結(jié)合最佳編碼實(shí)踐，謹(jǐn)慎使用這些編譯器和鏈接器選項(xiàng)可以幫助進(jìn)一步縮小代碼和數(shù)據(jù)大小，以最具成本效益的方式適應(yīng)您的嵌入式系統(tǒng)。這反過來又增加了您作為經(jīng)驗(yàn)豐富的嵌入式系統(tǒng)程序員的價(jià)值，這始終是一個(gè)理想的目標(biāo)！

審核編輯 黃昊宇