ARM编程技巧主要涉及了几个关键点,包括ARM编译器的优化、C/C++与汇编混合编程、局部和全局数据处理以及特定的编程实践。以下是对这些知识点的详细阐述:
1. **ARM编译器优化**:
- **优化级别**:编译器提供了不同的优化选项,如-O0用于调试,保留最佳的调试信息;-O1在优化代码的同时保持较好的调试体验;-O2则是完全优化,提供最佳的代码密度,但调试信息有限。此外,还可以选择-Ospace优化代码大小或-Otime优化运行速度。-g选项可以添加源码级的调试信息。
2. **C/C++与汇编混合编程**:
- 在某些情况下,即使在-O0优化级别下,编译器也会执行一些简单的优化,例如删除多余的表达式。在ATPCS标准中,子程序返回规则规定了不同数据类型的返回方式,如32位整数用R0返回,64位整数用R0和R1返回。
- 使用`volatile`关键字:在需要强制编译器不优化特定变量时,可以使用`volatile`关键字,以确保每次访问变量时都从内存读取。
3. **冗余代码清除**:
- 在-O1优化级别下,编译器会删除冗余代码,例如在一个简单的函数`dummy()`中,编译器可以直接将返回值设为0,跳过不必要的计算步骤。
4. **指令编排**:
- 高级优化选项(-O1, -O2)会进行指令编排,以适应特定的ARM核,如ARM9,提高处理器吞吐量,防止互锁,优化运算算法。
5. **Tail-call Optimization**(尾调用优化):
- 这种优化可以避免在函数调用链中的不必要的返回操作。在高级优化中,如果可能,BL指令会被转换为B指令,以减少函数调用的开销。例如,当main()调用f(),f()又调用g()时,如果g()的返回值可以直接传递给f(),那么BL g可以被优化为B g。
6. **内联函数(Inline Function)**:
- 内联函数通过消除函数调用开销来提高性能,这可以通过`inline`关键字指定。在ADS 1.2编译器的-O2默认启用自动内联,而-O0和-O1默认禁用。哪些函数会被内联取决于它们是否被`__inline`标识、优化级别、代码空间与时间的权衡,以及函数的调用频率。使用`static`关键字可以指示仅在当前模块中使用的函数,避免编译器错误地将其内联到其他地方。
这些技巧在编写高效的ARM应用程序时非常重要,理解并应用这些优化方法可以显著提升代码的运行效率,同时降低内存占用。在实际开发中,应根据项目需求和性能要求灵活运用这些策略。