探讨一下ChipON---IDE编译代码低效的原因

只看该作者 · 2016-6-12 15:25

测试了一下指针操作：
  long La, Lb, Lc;
  long *p, *p1;
  ......
  p = &La;
  p1 = &Lb;
  Lc = *p + *p1;

编译结果超级长，无用功很多，最后结尾调用不存在的 CALL #0xfff ，CALL #0xffe  ，CALL #0xffd  地址，更搞不清了！
个人认为，随便优化一下，程序长度便能缩短一大半。

编译结果如下，

                                       ; op : GET_VALUE_AT_ADDRESS
                                       ; .line 23; "../main.c" Lc = *p + *p1;

000f40 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1008
000f41 0e95    MOVZ R0, 0x95             MOVZ R0, r0x1008
000f42 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK01
000f43 518b    MOV 0x8b, R0          MOV STK01, R0
000f44 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1009
000f45 0e96    MOVZ R0, 0x96             MOVZ R0, r0x1009
000f46 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK00
000f47 518c    MOV 0x8c, R0          MOV STK00, R0
000f48 9800    MOV R0, #0                MOV R0,# 0x00
                                       PAGESEL __gptrget4
000f49 d1b1    CALL #0x1b1               CALL __gptrget4
                                       PAGESEL $
000f4a 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100E
000f4b 519e    MOV 0x9e, R0          MOV r0x100E, R0
000f4c 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK00
000f4d 508c    MOV R0, 0x8c          MOV R0, STK00
000f4e 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100F
000f4f 519d    MOV 0x9d, R0          MOV r0x100F, R0
000f50 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK01
000f51 508b    MOV R0, 0x8b          MOV R0, STK01
000f52 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1010
000f53 519c    MOV 0x9c, R0          MOV r0x1010, R0
000f54 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK02
000f55 508a    MOV R0, 0x8a          MOV R0, STK02
000f56 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1011
000f57 519b    MOV 0x9b, R0          MOV r0x1011, R0
                                       ; op : GET_VALUE_AT_ADDRESS
000f58 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100B
000f59 0e98    MOVZ R0, 0x98             MOVZ R0, r0x100B
000f5a 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK01
000f5b 518b    MOV 0x8b, R0          MOV STK01, R0
000f5c 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100D
000f5d 0e99    MOVZ R0, 0x99             MOVZ R0, r0x100D
000f5e 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK00
000f5f 518c    MOV 0x8c, R0          MOV STK00, R0
000f60 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100C
000f61 0e9a    MOVZ R0, 0x9a             MOVZ R0, r0x100C
                                       PAGESEL __gptrget4
000f62 d1b1    CALL #0x1b1               CALL __gptrget4
                                       PAGESEL $
000f63 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1012
000f64 519f    MOV 0x9f, R0          MOV r0x1012, R0
000f65 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK00
000f66 508c    MOV R0, 0x8c          MOV R0, STK00
000f67 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100A
000f68 5197    MOV 0x97, R0          MOV r0x100A, R0
000f69 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK01
000f6a 508b    MOV R0, 0x8b          MOV R0, STK01
000f6b 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1009
000f6c 5196    MOV 0x96, R0          MOV r0x1009, R0
000f6d 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL STK02
000f6e 508a    MOV R0, 0x8a          MOV R0, STK02
000f6f 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1008
000f70 5195    MOV 0x95, R0          MOV r0x1008, R0
                                       ; op : +
000f71 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1011
000f72 509b    MOV R0, 0x9b          MOV R0, r0x1011
000f73 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1008
000f74 2095    ADD R0, 0x95          ADD R0, r0x1008
000f75 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100B
000f76 5198    MOV 0x98, R0          MOV r0x100B, R0
000f77 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1010
000f78 509c    MOV R0, 0x9c          MOV R0, r0x1010
000f79 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100D
000f7a 5199    MOV 0x99, R0          MOV r0x100D, R0
000f7b 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1009
000f7c 0e96    MOVZ R0, 0x96             MOVZ R0, r0x1009
000f7d 7003    JNB 0x3, 0                JNB PSW, 0
000f7e ff10    INC R0                INC R0
000f7f 7203    JNB 0x3, 2                JNB PSW, 2
000f80 cf83    JMP #0xf83                JMP _00006_DS_
000f81 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100D
000f82 2199    ADD 0x99, R0          ADD r0x100D, R0
                                       _00006_DS_
000f83 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100F
000f84 509d    MOV R0, 0x9d          MOV R0, r0x100F
000f85 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100C
000f86 519a    MOV 0x9a, R0          MOV r0x100C, R0
000f87 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100A
000f88 0e97    MOVZ R0, 0x97             MOVZ R0, r0x100A
000f89 7003    JNB 0x3, 0                JNB PSW, 0
000f8a ff10    INC R0                INC R0
000f8b 7203    JNB 0x3, 2                JNB PSW, 2
000f8c cf8f    JMP #0xf8f                JMP _00007_DS_
000f8d 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100C
000f8e 219a    ADD 0x9a, R0          ADD r0x100C, R0
                                       _00007_DS_
000f8f 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x100E
000f90 509e    MOV R0, 0x9e          MOV R0, r0x100E
000f91 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1013
000f92 51a0    MOV 0xa0, R0          MOV r0x1013, R0
000f93 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1012
000f94 0e9f    MOVZ R0, 0x9f             MOVZ R0, r0x1012
000f95 7003    JNB 0x3, 0                JNB PSW, 0
000f96 ff10    INC R0                INC R0
000f97 7203    JNB 0x3, 2                JNB PSW, 2
000f98 cf9b    JMP #0xf9b                JMP _00008_DS_
000f99 6d03    SET 0x3, 5                BANKSEL r0x1013
000f9a 21a0    ADD 0xa0, R0          ADD r0x1013, R0
                                       ; op : INLINEASM

                                       .code
0001b1 a800    XOR R0, #0
0001b2 7203    JNB 0x3, 2
0001b3 c1b8    JMP #0x1b8
0001b4 a880    XOR R0, #0x80
0001b5 7203    JNB 0x3, 2
0001b6 c1da    JMP #0x1da
0001b7 c1f6    JMP #0x1f6
0001b8 6d03    SET 0x3, 5
0001b9 528b    MOV R1, 0x8b
0001ba 508c    MOV R0, 0x8c
0001bb 5186    MOV 0x86, R0
0001bc 6d03    SET 0x3, 5
0001bd 6503    CLR 0x3, 5
0001be 7086    JNB 0x86, 0
0001bf 6d03    SET 0x3, 5
0001c0 f708    LD R0, [R1]
0001c1 6d03    SET 0x3, 5
0001c2 518a    MOV 0x8a, R0
0001c3 ff11    INC R1
0001c4 6d03    SET 0x3, 5
0001c5 6503    CLR 0x3, 5
0001c6 7086    JNB 0x86, 0
0001c7 6d03    SET 0x3, 5
0001c8 f708    LD R0, [R1]
0001c9 6d03    SET 0x3, 5
0001ca 518b    MOV 0x8b, R0
0001cb ff11    INC R1
0001cc 6d03    SET 0x3, 5
0001cd 6503    CLR 0x3, 5
0001ce 7086    JNB 0x86, 0
0001cf 6d03    SET 0x3, 5
0001d0 f708    LD R0, [R1]
0001d1 6d03    SET 0x3, 5
0001d2 518c    MOV 0x8c, R0
0001d3 ff11    INC R1
0001d4 6d03    SET 0x3, 5
0001d5 6503    CLR 0x3, 5
0001d6 7086    JNB 0x86, 0
0001d7 6d03    SET 0x3, 5
0001d8 f708    LD R0, [R1]
0001d9 c1f6    JMP #0x1f6
0001da d208    CALL #0x208
0001db 6d03    SET 0x3, 5
0001dc 518a    MOV 0x8a, R0
0001dd 0d8b    INCJZ 0x8b
0001de 078c    DEC 0x8c
0001df 0b8c    INC 0x8c
0001e0 d208    CALL #0x208
0001e1 6d03    SET 0x3, 5
0001e2 5189    MOV 0x89, R0
0001e3 0d8b    INCJZ 0x8b
0001e4 078c    DEC 0x8c
0001e5 0b8c    INC 0x8c
0001e6 d208    CALL #0x208
0001e7 6d03    SET 0x3, 5
0001e8 5188    MOV 0x88, R0
0001e9 0d8b    INCJZ 0x8b
0001ea 078c    DEC 0x8c
0001eb 0b8c    INC 0x8c
0001ec d208    CALL #0x208
0001ed 6d03    SET 0x3, 5
0001ee 5187    MOV 0x87, R0
0001ef 508a    MOV R0, 0x8a
0001f0 518a    MOV 0x8a, R0
0001f1 5089    MOV R0, 0x89
0001f2 518b    MOV 0x8b, R0
0001f3 5088    MOV R0, 0x88
0001f4 518c    MOV 0x8c, R0
0001f5 5087    MOV R0, 0x87
0001f6 0008    CRET
0001f7 a800    XOR R0, #0
0001f8 7203    JNB 0x3, 2
0001f9 c1fe    JMP #0x1fe
0001fa a880    XOR R0, #0x80
0001fb 7203    JNB 0x3, 2
0001fc c208    JMP #0x208
0001fd c20c    JMP #0x20c
0001fe 6d03    SET 0x3, 5
0001ff 528b    MOV R1, 0x8b
000200 508c    MOV R0, 0x8c
000201 5186    MOV 0x86, R0
000202 6d03    SET 0x3, 5
000203 6503    CLR 0x3, 5
000204 7086    JNB 0x86, 0
000205 6d03    SET 0x3, 5
000206 f708    LD R0, [R1]
000207 c20c    JMP #0x20c
000208 6d03    SET 0x3, 5
000209 528c    MOV R1, 0x8c
00020a 508b    MOV R0, 0x8b
00020b d20d    CALL #0x20d
00020c 0008    CRET
00020d 530a    MOV 0xa, R1
00020e 5102    MOV 0x2, R0
00020f dfff    CALL #0xfff
000210 5130    MOV 0x30, R0
000211 ffff    NOPZ
000212 ffff    NOPZ
000213 dffe    CALL #0xffe
000214 5137    MOV 0x37, R0
000215 ffff    NOPZ
000216 ffff    NOPZ
000217 dffd    CALL #0xffd
000218 511c    MOV 0x1c, R0
000219 ffff    NOPZ
00021a ffff    NOPZ
00021b 0008    CRET

只看该作者 · 2016-6-12 15:28

首先赞一下楼主是个有心人！
我也用这个程序编译了一下，实际使用程序空间为1232字，具体见附件。楼主的2146字实际是因为没有优化，注意到我的附图中BANKSEL前出的部分，没有汇编代码的实际都是优化掉了。

造成这个现象的原因多样化，一方面没有开优化，一方面对于int/long型的加法有ADDC/SUBC效率能提高不少，KF8 V1内核不带乘法和除法也增加了代码长度。

只看该作者 · 2016-6-12 15:30

他们家编译器没那么不堪，楼主那段代码编译后banksel 98%都被优化了。大家可以自己去试试。

只看该作者 · 2016-6-12 15:33

本帖最后由 Jim12345 于 2016-6-12 15:46 编辑

我们的内核有V1版本和V2版本，V1只针对4K word及以下， V2针对8Kword及以下（多bank选择时仍然一条指令完成，增加硬件乘法和除法），一般情况这么小的内存（flash、RAM）容量芯片主要是做控制用的，一般没有考虑复杂的数学计算，编译器也就没在计算上做特别的优化，如浮点、long型支持都效率不高，结构体的支持也不是很全面，这些都需要在V3指令集上改进了，但复杂数学-运算我们更倾向于用高位处理器来实现 :-)，8位MCU的特点还是在控制和她的高可靠性。

不过还是很赞楼主用一个特别的程序把8位MCU的短板都揭示出来了，确实不适合复杂的数学-运算啊。

只看该作者 · 2016-6-12 15:54

V1 和 V2 指今集相差不大（仅V2增加了一个附加的硬件乘法和除法器），希望V3指令集上有所改进了，不指望高大尚，下面几条应重点考虑。

1.  增加带CY的的加减法指令，能有效提高运算速度和优化代码。
2.  有些重点之重点的特殊寄存器（例如PSW）必须做到每页都有镜像，能不分页操作，这样，能提速不少。
3.  增加最基本的查表指令，能从程序存储器中直接读数据，不要像现在这样，数据表中的常量，需要在程序中对变量一一赋值，极占程序容量。
4.  其他的，想到再补充吧。

只看该作者 · 2016-6-12 15:58

本帖最后由 laoxu 于 2016-6-12 15:59 编辑

不改进的话，那怕一个汇编的高手，用汇编编程，都会感到犹如**筋，食之无味。

只看该作者 · 2016-6-12 16:03

1.  增加带CY的的加减法指令，能有效提高运算速度和优化代码。
==========================
非常正确！！

2.  有些重点之重点的特殊寄存器（例如PSW）必须做到每页都有镜像，能不分页操作，这样，能提速不少。
=============================
这个从V2开始，PSW及70-7F的RAM都是这样处理的；
3.  增加最基本的查表指令，能从程序存储器中直接读数据，不要像现在这样，数据表中的常量，需要在程序中对变量一一赋值，极占程序容量。
=================================
应该都提供一个库文件，能够查16位的表。可能编译器还没有添加，很快会提供一个应用笔记。

很谢谢你的建议。

只看该作者 · 2016-6-12 16:04

Jim12345 发表于 2016-6-12 15:28
首先赞一下楼主是个有心人！
我也用这个程序编译了一下，实际使用程序空间为1232字，具体见附件。楼主的214 ...

我使用默认值编译的，请问优化开关在哪设置？

只看该作者 · 2016-6-12 16:11

wxmcu 发表于 2016-6-12 15:30
他们家编译器没那么不堪，楼主那段代码编译后banksel 98%都被优化了。大家可以自己去试试。 ...

优秀的编译器，没那么好搞的！

总要一步一个脚印，慢慢成长，ChipON---IDE编译器，总体感觉，人机界面，操作上都做的不错。

至于优化率，到达到 98% ？太夸张了吧？神仙也做不到吧~~~

只看该作者 · 2016-6-12 16:17

laoxu 发表于 2016-6-12 16:04
我使用默认值编译的，请问优化开关在哪设置？

你看一下，是构建了release还是debug？？在上面的工具栏中可以选择，默认是构建release，优化效率会提高一些。

只看该作者 · 2016-6-12 16:19

配置项选择release模式（不要选择debug模式），开O3优化，如图

只看该作者 · 2016-6-12 16:24

我能熟练运用汇编，编写 AVR, PIC，以及台系的那些类PIC 的单片机，但是，ChipON单片机，由于少了些关键的指令，感觉编写起来有点吃力，我相信，ChipON公司的那些同行，也应该有同感，希望 ChipON 的 V3内核，能越做越好。

ChipON 单片机，外围丰富，价格便宜，总体性能不错，很适合做些小产品。

只看该作者 · 2016-6-12 16:30

laoxu 发表于 2016-6-12 16:11
优秀的编译器，没那么好搞的！

总要一步一个脚印，慢慢成长，ChipON---IDE编译器，总体感觉，人机界面， ...

那位仁兄提到的banksel 的句子基本被优化了98%

只看该作者 · 2016-6-12 16:31

linqing171 发表于 2016-6-12 14:16
000f30 6d03 SET 0x3, 5 BANKSEL r0x1000
000f31 508d M ...

long+long是直接编译的，long*long和long/long是库，现在看来，这个库可以用手写优化一下。

只看该作者 · 2016-6-12 16:36

EthanHen 发表于 2016-6-12 16:17
你看一下，是构建了release还是debug？？在上面的工具栏中可以选择，默认是构建release，优化效率会提高 ...

我现在用的是 debug，但切换到 release，没法编译，显示 ALL

另外，我的理解是，debug模式，比 release模式，代码长约 256字节（装载DEBUG监控代码），其他的优化率，应该不会有啥大的出入。

只看该作者 · 2016-6-12 16:37

Jim12345 发表于 2016-6-12 16:19
配置项选择release模式（不要选择debug模式），开O3优化，如图

谢谢
我试试！

只看该作者 · 2016-6-12 16:50

Jim12345 发表于 2016-6-12 16:19
配置项选择release模式（不要选择debug模式），开O3优化，如图

请问一下，你这个设置页面，如何打开？

我没找到。

现在配置项选择release模式，编译结果没什么缩短。

只看该作者 · 2016-6-12 16:52

配置项选择release模式，第一次程序能编译，现在又不能编译了（程序没变）。

****项目335配置Release的构建****

make -k all
make: Nothing to be done for `all'.

**** Build Finished ****

只看该作者 · 2016-6-12 16:55

配置项改为 debug模式，程序就能编译，再改回release模式，又不能编译了。

只看该作者 · 2016-6-12 17:00

Jim12345 发表于 2016-6-12 16:03
1. 增加带CY的的加减法指令，能有效提高运算速度和优化代码。
==========================
非常正确！！

2. 这个从V2开始，PSW及70-7F的RAM都是这样处理的；
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这是个好消息，用汇编就方便很多，不用来回切换bank

3. 增加最基本的查表指令，能从程序存储器中直接读数据，不要像现在这样，数据表中的常量，需要在程序中对变量一一赋值，极占程序容量。
=================================
应该都提供一个库文件，能够查16位的表。可能编译器还没有添加，很快会提供一个应用笔记。

V1, V2版本都做不到吧？没有硬件的支持（指令集中没有相关指令），神仙也做不到~~~

探讨一下ChipON---IDE编译代码低效的原因

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