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[活动专区] 【AT-START-F407测评】02 体验MDK5下AC5与AC6的差异!

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 楼主 | 2021-2-13 11:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
     各位好,前几天有坛友开始尝鲜AC6 编译器了,说实话表面上看不出什么优势,但是本质上编译器已由ARMCC 换成了CLang!总之,还是拥抱新技术吧,当年MDK5推出的时候,还是有很多人抱着MDK4不放手,你看现在,几乎都用上Keil5了~。


同样一份工程代码,优化等级-O1,AC5 和AC6 编译出来的结果是不一样的!

  1. Program Size: Code=3440 RO-data=524 RW-data=36 ZI-data=1044  

  2. Program Size: Code=3196 RO-data=532 RW-data=40 ZI-data=1040  
复制代码
下面的AC6,由此可见,在RAM上和Flash上并没有缩减多少空间,但是提升程序运行性能的不能只看到这里。

下面介绍AC6的主要优势吧,官方的说法是秒杀GCC的。

一、关于Arm Compiler 6

Arm Compiler 6(简称AC6)是用于Arm处理器的编译工具链,目前最新版本:Arm Compiler  V6.14。

用于编译Coterx-M处理器的编译器很多,Arm Compiler就是其中一个,常用于Keil MDK、 Arm Development Studio(DS-5)中,还可用作独立工具链安装。

format,png.jpg

当然,除了Arm Compiler,针对Coterx-M的编译器还有很多,比如:GNU Compiler、 IAR Compiler、 CCS Compiler等。

Arm Compiler 6工具链包括:

armclang:基于LLVM和Clang技术的编译器和集成汇编器。

armasm:armasm语法汇编代码的旧版汇编程序。将armclang集成汇编程序用于所有新的汇编文件。

armar:使ELF目标文件集可以一起收集。

armlink:将对象和库组合在一起以生成可执行文件的链接器。

fromelf:镜像转换程序和反汇编程序。

Arm C libraries:嵌入式系统的运行时支持库。

Arm C ++libraries:基于LLVM libc++项目的库。

format,png.jpg

      ARM Compiler 5(和更早版本)使用armcc编译器,而ARM Compiler 6将armcc替换为armclang,armclang基于LLVM,它具有不同的命令行参数、指令等,因此算是一个新的编译器。

更多参考内容和地址:

编译器Clang会代替GCC吗?

http://www2.keil.com/mdk5/compiler/6/

https://developer.arm.com/tools-and-software/embedded/arm-compiler/downloads/version-6

二、AC5和AC6

Arm Compiler 5(AC5)算是用的比较多的一代编译器,在Keil MDK V4版本及V5早期的版本都是使用AC5。

在2015年的时候,AC6发布了,并在随后新版本的MDK中集成了AC6,直到现在最新版本的MDK集成了AC6.13(可以修改版本):

format,png.jpg

AC6相比AC5优势

AC6相比之前版本的编译器做了很多改动,大家最为直观的感受就是编译速度提高了很多,还有代码大小。

当然除了速度和大小,还有其他很多优势,比如:支持C ++ 14标准、使用TrustZone for Armv8-M为设备创建安全和非安全代码、兼容基于GCC创建的源代码,也就是GCC可以编译的源码它也能编译。

这是官方提供的代码大小对比:

format,png.jpg

AC5升级到AC6

AC5和AC6是不同的编译器,兼容性方面还是有差异,需要迁移。这个迁移过程官方提供有文档:

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

当然,也可以参看我之前分享的文章:

MDK-ARM编译器从V5升级到V6需要做哪些工作?

相关视频:

三、Keil MDK 优化选项

在Keil MDK中,相比AC5,使用AC6会增加几个优化选项:代码大小、速度、平衡等。

format,png.jpg

优化选项包含:

format,png.jpg

优化级别-O0

-O0禁用所有优化。此优化级别是默认设置。使用-O0 结果可以加快编译和构建时间,但比其他优化级别生成的代码要慢。与-O0其他优化级别相比,代码大小和堆栈使用率明显更高 。生成的代码与源代码紧密相关,但是生成的代码量更大,包括无用的代码。

优化级别-O1

-O1在编译器中启用核心优化。此优化级别提供了良好的调试体验,并具有比-O0更好的代码质量,堆栈使用率也提高了。Arm建议使用此选项以获得良好的调试体验。

-O1与-O0相比,使用时的区别是:

  • 启用优化,这可能会降低调试信息的完整度。

  • 启用了内联和尾调用,这意味着回溯可能无法提供打开功能激活的堆栈。

  • 不会调用没有使用,或没有预期调用的函数,代码量更小。

  • 变量的值在不使用后可能在其范围内不可用。例如,它们的堆栈位置可能已被重用。。


优化级别-O2

-O2与-O1相比,有更高的性能优化。增加了一些新的优化,并更改了优化的启发式方法。这是编译器可能生成矢量指令的第一个优化级别。它还会降低调试体验。

-O2与-O1相比使用时的差异是:

  • 编译器认为内联调用站点可获利的阈值可能会增加。

  • 执行的循环展开数量可能会增加。

  • 可以为简单循环和独立标量运算的相关序列生成矢量指令。


可以使用armclang命令行选项禁止创建矢量指令-fno-vectorize。

优化级别-O3

-O3与-O2相比,有更高的性能优化。此优化级别允许进行需要大量编译时分析和资源的优化,并且与-O2相比更改了优化的启发式方法。-O3指示编译器针对生成的代码的性能进行优化,而忽略生成的代码的大小,这可能会导致代码大小增加。

-O3与-O2相比使用时的差异是:

  • 编译器认为内联调用站点是有利可图的阈值增加。

  • 执行的循环展开量增加。

  • 在编译器管道中启用更积极的指令优化。


优化级别-Os

-Os目的是在不显着增加代码大小的情况下提供高性能。根据你的应用程序,提供的性能可能类似于 -O2或-O3。

-Os与-O3相比,可减少代码大小。但会降低调试体验。

-Os与-O3相比使用时的差异是:

  • 降低编译器认为内联调用站点可获利的阈值。

  • 显着降低了执行的循环展开量。


优化级别-Oz

-Oz目的是提供尽可能小的代码量。Arm 建议使用此选项以获得最佳代码大小。此优化级别会降低调试体验。

-Oz与-Os相比使用时的差异是:

  • 编译器仅针对代码大小进行优化,而忽略性能优化,这可能会导致代码变慢。

  • 未禁用功能内联。在某些情况下,内联可能会整体上减少代码大小,例如,如果一个函数仅被调用一次。仅当预期代码大小会减小时,才将内联启发式方法调整为内联式。

  • 禁用可能会增加代码大小的优化,例如循环展开和循环矢量化。

  • 循环是作为while循环而不是do-while循环生成的。


优化级别-Ofast

-Ofast从级别执行优化,包括使用 -ffast-math armclang选项执行的优化。

该级别还执行其他进一步的优化,可能会违反严格遵守语言标准的要求。

与-O3相比,该级别会降低调试体验,并可能导致代码大小增加。

优化级别-Omax

-Omax是最大程度的优化,并专门针对性能优化。它支持从级别进行的所有优化,以及链接时间优化(LTO)。

在此优化级别上,Arm Compiler可能会违反严格遵守语言标准的规定。使用此优化级别可获得最快的性能。

与-Ofast相比,该级别会降低调试体验,并可能导致代码大小增加。

如果你使用-Omax进行编译,并具有单独的编译和链接步骤,你还必须在armlink命令行中包括-Omax。

以上是关于编译器的相关内容和比较,希望对大家有帮助。



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| 2021-2-14 11:19 | 显示全部楼层
写的不错

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