Arm嵌入式編譯器可以執(zhí)行一些優(yōu)化來(lái)減少代碼量并提高應(yīng)用程序的性能。不同的優(yōu)化級(jí)別有不同的優(yōu)化目標(biāo)，不僅如此，針對(duì)某個(gè)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化會(huì)對(duì)其他目標(biāo)產(chǎn)生影響。比如想減小生成的代碼量，勢(shì)必會(huì)影響到該代碼的性能。所以?xún)?yōu)化級(jí)別總是這些不同目標(biāo)（代碼量，程序性能，debug信息）之間的權(quán)衡。

目錄

Optimization level -O0

Optimization level -O1?

Optimization level -O2

Optimization level -O3

Optimization level -Os

Optimization level -Oz

Optimization level -Omin

Optimization level -Ofast

Optimization level -Omax

Arm Compiler for Embedded提供了各種優(yōu)化級(jí)別來(lái)控制不同的優(yōu)化目標(biāo)：

• 如果對(duì)性能使用更高的優(yōu)化級(jí)別，那么它對(duì)其他目標(biāo)的影響也會(huì)更大，例如調(diào)試體驗(yàn)降低、代碼大小增加和編譯和構(gòu)建時(shí)間增加。
• 如果優(yōu)化目標(biāo)是減少代碼大小，那么它會(huì)對(duì)其他目標(biāo)產(chǎn)生影響，例如降低調(diào)試體驗(yàn)、降低性能和增加編譯和構(gòu)建時(shí)間。?

所以用戶(hù)可以根據(jù)自己的編譯目標(biāo)，選擇適合自己的編譯優(yōu)化等級(jí)：

Optimization level -O0

-O0?將禁用所有優(yōu)化。

這個(gè)優(yōu)化級(jí)別是默認(rèn)的。使用-O0的結(jié)果是更快的編譯和構(gòu)建時(shí)間，但產(chǎn)生的代碼，其性能比其他優(yōu)化級(jí)別低，代碼大小和堆棧使用也會(huì)明顯高于其他優(yōu)化級(jí)別。由于沒(méi)有任何優(yōu)化，所以生成的代碼與源代碼密切相關(guān)，這導(dǎo)致生成的代碼明顯更多，包括死代碼（dead code）。

Optimization level -O1?

-O1在編譯器中啟用內(nèi)核優(yōu)化（core optimizations）。-O1便于用戶(hù)調(diào)試，代碼質(zhì)量?jī)?yōu)于-O0。此外，堆棧的使用也比使用-O0時(shí)得到了改善。如果想調(diào)試程序，建議使用-O1來(lái)獲取更多的調(diào)試信息。與使用-O0相比，使用-O1的不同之處在于：

• 啟用了優(yōu)化，這可能會(huì)降低調(diào)試信息的保真度（fidelity）。
• 啟用了內(nèi)聯(lián)，這意味著函數(shù)調(diào)用棧的回溯，可能不會(huì)像閱讀源代碼那樣，具有層級(jí)關(guān)系，內(nèi)聯(lián)會(huì)把函數(shù)體直接加載到函數(shù)調(diào)用的地方。
• 如果不需要函數(shù)返回的結(jié)果，則一個(gè)沒(méi)有副作用的函數(shù)在預(yù)期的地方可能不會(huì)被調(diào)用，甚至?xí)缓雎浴?/li>
• 局部變量的值在不再使用后可能無(wú)法在其作用域中被獲取使用。例如，它們所在棧位置可能已經(jīng)被其他模塊使用了。

Optimization level -O2

與-O1相比，-O2對(duì)性能進(jìn)行了更高的優(yōu)化。這一層是編譯器自動(dòng)生成矢量指令（vector instructions）的第一個(gè)優(yōu)化層。它還降低了調(diào)試體驗(yàn)，并且可能導(dǎo)致代碼量的增加。與使用- O1相比，使用-O2的不同之處在于：

• 增加內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用的閾值。
• 執(zhí)行的循環(huán)展開(kāi)次數(shù)可能會(huì)增加。
• 矢量指令可以為簡(jiǎn)單循環(huán)和獨(dú)立標(biāo)量操作的相關(guān)序列生成?？梢允褂胊rmclang命令行選項(xiàng)-fno-vectorize來(lái)禁止矢量指令的創(chuàng)建。

Optimization level -O3

與-O2相比，-O3是更高的性能優(yōu)化。此優(yōu)化級(jí)別需要大量編譯時(shí)分析和資源的優(yōu)化，-O3指示編譯器優(yōu)化生成代碼的性能，而忽略生成代碼的量，這可能導(dǎo)致代碼量增加。與-O2相比，它還降低了調(diào)試體驗(yàn)。并且：

• 增加內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用的閾值。
• 執(zhí)行的循環(huán)展開(kāi)次數(shù)可能會(huì)增加。
• 在編譯器流水線(xiàn)上，實(shí)施更加激進(jìn)的指令優(yōu)化策略。

Optimization level -Os

-Os的目標(biāo)是在不顯著增加代碼大小的情況下提供高性能。取決于用戶(hù)的代碼，-Os提供的性能可能與-O2或-O3相似。與-O3相比，-Os減少了代碼量。與-O1相比，它還降低了調(diào)試體驗(yàn)。與使用-O3相比，使用-Os的不同之處在于:

• 降低了內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用的閾值。
• 執(zhí)行的循環(huán)展開(kāi)的數(shù)量顯著降低。

Optimization level -Oz

-Oz的目標(biāo)是在不使用鏈接時(shí)間優(yōu)化(LTO)的情況下提供更小的代碼量。如果LTO不適合用戶(hù)的應(yīng)用程序，Arm建議可以使用此選項(xiàng)以獲得最佳代碼大小。與-O1相比，此優(yōu)化級(jí)別降低了調(diào)試體驗(yàn)。與使用-Oz相比:

• 編譯器只針對(duì)代碼大小進(jìn)行優(yōu)化，而忽略性能優(yōu)化，這可能導(dǎo)致代碼變慢。
• 未禁用函數(shù)內(nèi)聯(lián)。在某些情況下，內(nèi)聯(lián)可以減少總體代碼大小，例如，如果一個(gè)函數(shù)只被調(diào)用一次。
• 禁止一些可能增加代碼量的優(yōu)化，比如將循環(huán)展開(kāi)，循環(huán)矢量化等。
• 針對(duì)M系列的AArch32以及其他的AArch64目標(biāo)，將使能外聯(lián)（outlining）功能。外聯(lián)器（outliner?）將搜索代碼中相同sequence的代碼，并將它們放在同一個(gè)函數(shù)當(dāng)中，然后用調(diào)用同一個(gè)函數(shù)的方式來(lái)取代這些相同的代碼段。外聯(lián)可以減小代碼大小，但是增加了代碼執(zhí)行時(shí)間。用戶(hù)可以使用-moutline, -mno-outline選項(xiàng)來(lái)手動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉該功能。

Optimization level -Omin

通過(guò)使用LTO功能的子集，-Omin旨在提供比-Oz更小的代碼量。與使用-Oz相比，使用-Omin的不同之處在于：

• -Omin支持一組基本的LTO，旨在刪除未使用的代碼和數(shù)據(jù)，同時(shí)還嘗試優(yōu)化全局內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)。
• -Omin支持消除虛函數(shù)（C++）。

如果希望在-Omin下進(jìn)行編譯，并使用單獨(dú)的編譯和鏈接步驟，那么還必須在armlink命令行中包含-Omin。

Optimization level -Ofast

-Ofast執(zhí)行-O3級(jí)的優(yōu)化，包括那些使用armclang選項(xiàng)-ffast-math執(zhí)行的優(yōu)化。該級(jí)別還執(zhí)行其他可能違反嚴(yán)格遵守語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的激進(jìn)優(yōu)化。與-O3相比，此級(jí)別降低了調(diào)試體驗(yàn)，并且可能導(dǎo)致代碼大小增加。

Optimization level -Omax

-Omax執(zhí)行最大優(yōu)化，并專(zhuān)門(mén)針對(duì)性能優(yōu)化。它支持從-Ofast到LTO的所有優(yōu)化。在這個(gè)優(yōu)化級(jí)別上，Arm嵌入式編譯器可能會(huì)違反嚴(yán)格遵守語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。使用此優(yōu)化級(jí)別可以獲得最快的性能。與-Ofast相比此級(jí)別降低了調(diào)試體驗(yàn)，并且可能導(dǎo)致代碼大小增加。如果用戶(hù)希望在-Omax下進(jìn)行編譯，并且有單獨(dú)的編譯和鏈接步驟，那么您還必須在armlink命令行中包含-Omax。

示例

int test()
{
    int x=10, y=20;
    int z;
    z=x+y;
    return 0;
}

在上述代碼中，int x=10?和z=x+y ,兩行代碼為死代碼（dead code），如果使用-O0，則不進(jìn)行任何優(yōu)化，這兩行將會(huì)被編譯生成到源文件中：

armclang --target=arm-arm-none-eabi -march=armv7-a -O0 -S file.c

如果使用-O1，這兩行將會(huì)被忽略：

armclang --target=arm-arm-none-eabi -march=armv7-a -O1 -S file.c文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-603019.html

Selecting optimization optionshttps://developer.arm.com/documentation/100748/0620/Using-Common-Compiler-Options/Selecting-optimization-options?lang=en

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