【蓝桥杯】— Keil C51 优化等级全解析

1、优化等级种类

Keil C51中的Code Optimization栏共有0-9个优化等级,高优化级别中包含了前面所有的优化级别。本文主要介绍如何设置代码优化等级及各等级的优化内容。

2、针对的问题

如果你因为编译代码过多,而导致超出编译的范围,可以修改下优化等级。如:

从这可以看出,这个keil c51共有0800H字节码大小限制,但是使用了0955H字节,超出了限制,所以造成致命错误,无法生成HEX文件。针对这可以修改下优化等级,每种优化都是针对代码编译来说的,不是数字越大越好,视具体情况而定。

3、优化等级

 (1)0级(Constan folding)

    \blacktriangle 常数折叠:只要有可能,编译器就执行将表达式化为常数数字的计算,其中包括运行地址的计算。

    \blacktriangle 简单访问优化:对8051系统的内部数据和位地址进行访问优化。

    \blacktriangle 跳转优化:编译器总是将跳转延至最终目标上,因此跳转到跳转之间的命令被删除。

(2)1级(Dead code elimination)

    \blacktriangle​​​​​​​ 死码消除:无用的代码段被消除。

    \blacktriangle​​​​​​​ 跳转否决:根据一个测试回溯,条件跳转被仔细检查,以决定是否能够简化或删除。

(3)2级(Data overlaying)

    \blacktriangle​​​​​​​ 数据覆盖:适于静态覆盖的数据和位段被鉴别并标记出来。连接定位器BL51通过对全局数据流的分析,选择可静态覆盖的段。

(4)3级(Peephole optimization)

    \blacktriangle​​​​​​​  “窥孔”优化:将冗余的MOV命令去掉,包括不必要的从存储器装入对象及装入常数的操作。另外如果能节省存储空间或者程序执行时间,复杂操作将由简单操作所代替。

(5)4级(Register variables)

    \blacktriangle​​​​​​​  寄存器变量:使自动变量和函数参数尽可能位于工作寄存器中,只要有可能,将不为这些变量保留数据存储器空间。

    \blacktriangle​​​​​​​  扩展访问优化:来自IDATA、XDATA、PDATA和CODE区域的变量直接包含在操作之中,因此大多数时候没有必要将其装入中间寄存器。

    \blacktriangle​​​​​​​  局部公共子式消除:如果表达式中有一个重复执行的计算,第一次计算的结果被保存,只要有可能,将被用作后续的计算,因此可从代码中消除繁杂的计算。

    \blacktriangle​​​​​​​  CASE/SWITCH语句优化:将CASE/SWITCH语句作为跳转表或跳转串优化。

(6)5级(Common subexpression elimination)

    \blacktriangle​​​​​​​  全局公共子式消除:只要有可能,函数内部相同的子表达式只计算一次。中间结果存入一个寄存器以代替新的计算。

    \blacktriangle​​​​​​​  简单循环优化:以常量占据一段内存的循环再运行时被优化。

(7)6级(Loop rotation)

    \blacktriangle​​​​​​​  回路循环:如果程序代码能更快更有效地执行,程序回路将进行循环。

(8)7级(Extended Index Access optimizing)

    \blacktriangle​​​​​​​  扩展入口优化:在适合时对寄存器变量使用DPTR数据指针,指针和数组访问被优化以减小程序代码和提高执行速度。

(9)8级(Reuse Common Entry Code)

    \blacktriangle​​​​​​​  公共尾部合并:对同一个函数有多处调用时,一些设置代码可被重复使用,从而减小程序代码长度。

(10)9级(Common Block Subroutines)

    \blacktriangle​​​​​​​  公共子程序块:检测重复使用的指令序列,并将它们转换为子程序。C51甚至会重新安排代码以获得更多的重复使用指令序列。

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