Keil MDK優(yōu)化選項說明

最近，看到群里的小伙伴在討論【我的代碼不按照流程執(zhí)行】相關(guān)的話題。這類問題，有經(jīng)驗的工程師肯定能想到是什么原因?qū)е碌模蔷褪蔷幾g器把你代碼優(yōu)化了。

本文將圍繞Keil MDK優(yōu)化選項，以及相關(guān)拓展知識（微庫、實際應(yīng)用、調(diào)試）進(jìn)行講述，希望能對你的項目開發(fā)有所幫助。

一、概 述

我們所指的優(yōu)化，主要包括兩個方面：

代碼大小（Size）

代碼性能（運行時間）

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）。

舉個例子：

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）運行，此時有必要使用優(yōu)化選項。

二、優(yōu)化選項說明

本節(jié)詳細(xì)講述了優(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：

不針對庫目標(biāo)執(zhí)行跨模塊優(yōu)化；

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，它已經(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。

三、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：

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。

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?/strong>