Teknik konfigurasi biasa untuk menggunakan GCC untuk pengoptimuman pemasangan ARM terbenam di bawah Linux

Petua konfigurasi biasa untuk menggunakan GCC untuk pengoptimuman pemasangan ARM terbenam di bawah Linux

Abstrak:
Dengan populariti dan pembangunan sistem terbenam, keperluan untuk prestasi semakin meningkat dari hari ke hari, dan pengoptimuman pemasangan ARM terbenam telah menjadi pautan yang sangat penting. Artikel ini akan memperkenalkan teknik konfigurasi biasa untuk pengoptimuman pemasangan ARM menggunakan GCC di bawah Linux dan memberikan penjelasan terperinci dengan contoh kod. Teknik konfigurasi ini termasuk pilihan penyusunan, pemasangan sebaris, pemilihan daftar dan pengoptimuman gelung, dsb., yang boleh membantu pembangun memanfaatkan sepenuhnya kelebihan prestasi seni bina ARM.

1. Pilihan Penyusunan
   Pengkompil GCC menyediakan beberapa pilihan untuk mengoptimumkan kod pemasangan ARM. Pilihan yang biasa digunakan termasuk -O (tahap pengoptimuman), -march (seni bina sasaran), -mtune (jenis pemproses sasaran), dsb.

Sebagai contoh, kita boleh menggunakan baris arahan berikut untuk mengkonfigurasi pilihan kompilasi:

gcc -O3 -march=armv7-a -mtune=cortex-a9 -c mycode.c -o mycode.o

-O3 di sini menunjukkan tahap pengoptimuman tertinggi, -march=armv7-a menentukan seni bina sasaran sebagai ARMv7-A, dan -mtune =cortex-a9 menentukan sasaran Jenis pemproses ialah Cortex-A9. Dengan mengkonfigurasi pilihan kompilasi dengan betul, kod pemasangan yang dijana boleh dibuat dengan lebih cekap.

2. Pemasangan sebaris
   GCC menyediakan fungsi pemasangan sebaris, yang boleh membenamkan kod pemasangan terus dalam kod C. Pemasangan sebaris membolehkan kami memanfaatkan sepenuhnya bahasa himpunan dan mencapai prestasi yang lebih tinggi.

Kod sampel adalah seperti berikut:

int add(int a, int b)
{
    int result;
    asm volatile(
        "add %[result], %[a], %[b]"
        : [result] "=r"(result)
        : [a] "r"(a), [b] "r"(b)
    );
    return result;
}

Dalam contoh di atas, kami melaksanakan fungsi menambah dua integer melalui pemasangan sebaris. Pembolehubah dalam kod C boleh dirujuk dalam pemasangan ARM terbenam dengan menggunakan pembolehubah %[hasil], %[a] dan %[b] dan bukannya daftar yang sepadan. Dengan cara ini, kami boleh memanfaatkan sepenuhnya fleksibiliti bahasa himpunan dan mencapai kod yang lebih cekap.

3. Daftar Pemilihan
   Apabila menulis kod pemasangan ARM terbenam, memilih daftar yang sesuai adalah sangat penting untuk pengoptimuman prestasi. Di satu pihak, adalah perlu untuk menggunakan sepenuhnya daftar berbilang yang disediakan oleh seni bina ARM untuk mengelakkan pemuatan data dan operasi penyimpanan yang kerap. Sebaliknya, limpahan daftar dan konflik mesti dielakkan untuk memastikan operasi kod pemasangan yang betul.

Kod sampel adalah seperti berikut:

int multiply(int a, int b)
{
    int result;
    asm volatile(
        "mov r0, %[a]
"
        "mov r1, %[b]
"
        "mul %[result], r0, r1"
        : [result] "=r"(result)
        : [a] "r"(a), [b] "r"(b)
        : "r0", "r1"
    );
    return result;
}

Dalam contoh di atas, kami menggunakan daftar r0 dan r1 untuk menyimpan parameter input a dan b masing-masing, dan kemudian gunakan arahan mul untuk melakukan pendaraban dan menyimpan hasilnya kepada hasilnya pembolehubah. Dengan memilih daftar dengan sewajarnya, anda boleh mengelakkan masalah limpahan dan konflik daftar serta meningkatkan kecekapan kod.

4. Pengoptimuman gelung
   Dalam sistem terbenam, gelung ialah struktur kawalan yang kerap digunakan. Mengoptimumkan kod gelung boleh meningkatkan prestasi program dengan ketara. Pengkompil GCC menyediakan beberapa pilihan pengoptimuman untuk mengoptimumkan kod gelung.

Kod sampel adalah seperti berikut:

void sum(int *data, int size)
{
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        sum += data[i];
    }
    asm volatile(
        "mov %[sum], r0"
        : [sum] "=r"(sum)
        :
        : "r0"
    );
}

Dalam contoh di atas, kami meletakkan operasi pengumpulan ke dalam bahagian pemasangan dengan mengoptimumkan kod gelung. Dengan cara ini, pertimbangan keadaan akhir gelung dapat dikurangkan dan kecekapan pelaksanaan gelung dapat dipertingkatkan. Pada masa yang sama, kami menggunakan daftar r0 untuk menyimpan hasil pengumpulan, dan mengelakkan limpahan daftar dan masalah konflik dengan memilih daftar secara rasional.

Kesimpulan:
Artikel ini memperkenalkan teknik konfigurasi biasa untuk pengoptimuman pemasangan ARM terbenam menggunakan GCC di bawah Linux, dan menerangkannya secara terperinci dengan contoh kod. Teknik konfigurasi ini termasuk pilihan kompilasi, pemasangan sebaris, pemilihan daftar dan pengoptimuman gelung, dsb., yang boleh membantu pembangun memberikan permainan sepenuhnya kepada kelebihan prestasi seni bina ARM dan meningkatkan prestasi dan kecekapan sistem terbenam.

Atas ialah kandungan terperinci Teknik konfigurasi biasa untuk menggunakan GCC untuk pengoptimuman pemasangan ARM terbenam di bawah Linux. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!