Keil MDK 編譯器 AC5 和 AC6 優(yōu)化選項(xiàng)重要內(nèi)容和區(qū)別

時(shí)間：2021-01-21 17:37:25

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[導(dǎo)讀]使用過Keil MDK （Arm Compiler 6）編譯器V6版本的讀者應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了一個問題，V6版本速度比V5版本編譯速度快很多。

使用過Keil MDK （Arm Compiler 6）編譯器V6版本的讀者應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了一個問題，V6版本速度比V5版本編譯速度快很多。

（說明：是V6版本編譯器，不是V6版本MDK）

那你發(fā)現(xiàn)了Arm Compiler V6和V5有什么區(qū)別嗎？集成在MDK中的優(yōu)化選項(xiàng)又有哪些區(qū)別？

關(guān)于Arm Compiler 6

安裝包

Arm Compiler 6（簡稱AC6）是用于Arm處理器的編譯工具鏈，目前最新版本：Arm Compiler V6.14。

用于編譯Coterx-M處理器的編譯器很多，Arm Compiler就是其中一個，常用于Keil MDK、 Arm Development Studio（DS-5）中，還可用作獨(dú)立工具鏈安裝。

當(dāng)然，除了Arm Compiler，針對Coterx-M的編譯器還有很多，比如：GNU Compiler、IAR Compiler、CCS Compiler等。

Arm Compiler 6工具鏈包括：

armclang：基于LLVM和Clang技術(shù)的編譯器和集成匯編器。

armasm：armasm語法匯編代碼的舊版匯編程序。將armclang集成匯編程序用于所有新的匯編文件。

armar：使ELF目標(biāo)文件集可以一起收集。

armlink：將對象和庫組合在一起以生成可執(zhí)行文件的鏈接器。

fromelf：鏡像轉(zhuǎn)換程序和反匯編程序。

Arm C libraries：嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)支持庫。

Arm C ++libraries：基于LLVM libc++項(xiàng)目的庫。

使用過Keil MDK （Arm Compiler 6）編譯器V6版本的讀者應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了一個問題，V6版本速度比V5版本編譯速度快很多。

更多參考內(nèi)容和地址：

編譯器Clang會代替GCC嗎？
http://www2.keil.com/mdk5/compiler/6/
https://developer.arm.com/tools-and-software/embedded/arm-compiler/downloads/version-6

AC5和AC6

Arm Compiler 5（AC5）算是用的比較多的一代編譯器，在Keil MDK V4版本及V5早期的版本都是使用AC5。

在2015年的時(shí)候，AC6發(fā)布了，并在隨后新版本的MDK中集成了AC6，直到現(xiàn)在最新版本的MDK集成了AC6.13（可以修改版本）：

AC6相比AC5優(yōu)勢

AC6相比之前版本的編譯器做了很多改動，大家最為直觀的感受就是編譯速度提高了很多，還有代碼大小。

當(dāng)然除了速度和大小，還有其他很多優(yōu)勢，比如：支持C ++ 14標(biāo)準(zhǔn)、使用TrustZone for Armv8-M為設(shè)備創(chuàng)建安全和非安全代碼、兼容基于GCC創(chuàng)建的源代碼，也就是GCC可以編譯的源碼它也能編譯。

這是官方提供的代碼大小對比：

AC5升級到AC6

AC5和AC6是不同的編譯器，兼容性方面還是有差異，需要遷移。這個遷移過程官方提供有文檔：

https://developer.arm.com/docs/100068/0614/migrating-from-arm-compiler-5-to-arm-compiler-6

當(dāng)然，也可以參看文章：

MDK-ARM編譯器從V5升級到V6需要做哪些工作？

Keil MDK 優(yōu)化選項(xiàng)

在Keil MDK中，相比AC5，使用AC6會增加幾個優(yōu)化選項(xiàng)：代碼大小、速度、平衡等。

優(yōu)化選項(xiàng)包含：

優(yōu)化級別-O0

-O0禁用所有優(yōu)化。此優(yōu)化級別是默認(rèn)設(shè)置。使用-O0 結(jié)果可以加快編譯和構(gòu)建時(shí)間，但比其他優(yōu)化級別生成的代碼要慢。與-O0其他優(yōu)化級別相比，代碼大小和堆棧使用率明顯更高。生成的代碼與源代碼緊密相關(guān)，但是生成的代碼量更大，包括無用的代碼。

優(yōu)化級別-O1

-O1在編譯器中啟用核心優(yōu)化。此優(yōu)化級別提供了良好的調(diào)試體驗(yàn)，并具有比-O0更好的代碼質(zhì)量，堆棧使用率也提高了。Arm建議使用此選項(xiàng)以獲得良好的調(diào)試體驗(yàn)。

-O1與-O0相比，使用時(shí)的區(qū)別是：

啟用優(yōu)化，這可能會降低調(diào)試信息的完整度。
啟用了內(nèi)聯(lián)和尾調(diào)用，這意味著回溯可能無法提供打開功能激活的堆棧。
不會調(diào)用沒有使用，或沒有預(yù)期調(diào)用的函數(shù)，代碼量更小。
變量的值在不使用后可能在其范圍內(nèi)不可用。例如，它們的堆棧位置可能已被重用。

優(yōu)化級別-O2

-O2與-O1相比，有更高的性能優(yōu)化。增加了一些新的優(yōu)化，并更改了優(yōu)化的啟發(fā)式方法。這是編譯器可能生成矢量指令的第一個優(yōu)化級別。它還會降低調(diào)試體驗(yàn)。

-O2與-O1相比使用時(shí)的差異是：

編譯器認(rèn)為內(nèi)聯(lián)調(diào)用站點(diǎn)可獲利的閾值可能會增加。
執(zhí)行的循環(huán)展開數(shù)量可能會增加。
可以為簡單循環(huán)和獨(dú)立標(biāo)量運(yùn)算的相關(guān)序列生成矢量指令。

可以使用armclang命令行選項(xiàng)禁止創(chuàng)建矢量指令-fno-vectorize。

優(yōu)化級別-O3

-O3與-O2相比，有更高的性能優(yōu)化。此優(yōu)化級別允許進(jìn)行需要大量編譯時(shí)分析和資源的優(yōu)化，并且與-O2相比更改了優(yōu)化的啟發(fā)式方法。-O3指示編譯器針對生成的代碼的性能進(jìn)行優(yōu)化，而忽略生成的代碼的大小，這可能會導(dǎo)致代碼大小增加。

-O3與-O2相比使用時(shí)的差異是：

編譯器認(rèn)為內(nèi)聯(lián)調(diào)用站點(diǎn)是有利可圖的閾值增加。
執(zhí)行的循環(huán)展開量增加。
在編譯器管道中啟用更積極的指令優(yōu)化。

優(yōu)化級別-Os

-Os目的是在不顯著增加代碼大小的情況下提供高性能。根據(jù)你的應(yīng)用程序，提供的性能可能類似于-O2或-O3。

-Os與-O3相比，可減少代碼大小。但會降低調(diào)試體驗(yàn)。

-Os與-O3相比使用時(shí)的差異是：

降低編譯器認(rèn)為內(nèi)聯(lián)調(diào)用站點(diǎn)可獲利的閾值。
顯著降低了執(zhí)行的循環(huán)展開量。

優(yōu)化級別-Oz

-Oz目的是提供盡可能小的代碼量。Arm 建議使用此選項(xiàng)以獲得最佳代碼大小。此優(yōu)化級別會降低調(diào)試體驗(yàn)。

-Oz與-Os相比使用時(shí)的差異是：

編譯器僅針對代碼大小進(jìn)行優(yōu)化，而忽略性能優(yōu)化，這可能會導(dǎo)致代碼變慢。
未禁用功能內(nèi)聯(lián)。在某些情況下，內(nèi)聯(lián)可能會整體上減少代碼大小，例如，如果一個函數(shù)僅被調(diào)用一次。僅當(dāng)預(yù)期代碼大小會減小時(shí)，才將內(nèi)聯(lián)啟發(fā)式方法調(diào)整為內(nèi)聯(lián)式。
禁用可能會增加代碼大小的優(yōu)化，例如循環(huán)展開和循環(huán)矢量化。
循環(huán)是作為while循環(huán)而不是do-while循環(huán)生成的。