IDE：CLion

GCC：arm-none-eabi 14.2rel1

MCU：stm32f407

普通工程使用LTO报错

今天在使用LTO优化程序时，莫名出现许多系统调用缺失的情况，不使用LTO是可以正常编译的

    add_compile_options(-flto)
    add_link_options(-flto )

我确信系统调用均已实现（由STM32CubeMX自动生成的），且均已编译并链接到程序中。

        查了一些方法也没有解决，包括在编译器或者链接器中添加--specs=nosys.spece 标志。也并非是链接顺序的问题（如果是make构建系统，那么要确保syscalls.o放在标准库（如libc.a）之前）。

# 在CMake中添加链接器规范也不可行
add_link_options(--specs=nano.specs)
add_link_options(--specs=nosys.specs)

        后来发现是强定义无法覆盖弱符号的问题，LTO可能会因为优化导致符号未被正确覆盖，那么需要强制让编译器将这些符号视为强定义：即在函数前加上下面扩展，让函数看起来仿佛使用过，让它不要把这些符号优化掉。

__attribute__((used)) 

        不过这个扩展慎用，因为是嵌入式开发，资源紧张，未使用的段需要被移除，避免二进制文件膨胀。这一点在链接器中已经通过标志-Wl,-gc-sections（嵌入式默认添加的）来去除，但是这个链接标志并不会去除加上used扩展的函数

 使用FreeRTOS报错vTaskSwitchContext未定义

        把FreeRTOS引入工程后，也会报错，报错位置是在汇编语句块里

        这应该是LTO的全局优化未能识别汇编代码中的隐式函数引用，做法与前面相同，在函数的声明或者定义前面加上used编译器扩展

        used确实好用

强制保留符号 

        既然前面是因为优化把符号去除，那么理论上就可以通过强制保留符号解决前面的问题。比如FreeRTOS这个问题，可以通过添加链接器标志保留函数符号

# 在链接选项中添加 -u 强制引用符号
add_link_options(-Wl,-u,vTaskSwitchContext)

失败的解决方法

        在链接脚本里使用KEEP强制保留符号，好像还是没能解决

使用外部声明好像也不能解决（包括使用.global）

警告

         成功解决LTO未定义错误后，编译时会警告什么链接阶段未能启用并行而是用什么串行方式

        也不是内存的缘故，比较奇怪。如果不把GUI库引入，那么就不会出现这个警告，不过这个警告并不会对优化有什么影响，只是会优化得慢些（风扇也不知道为什么就转起来了）。

syscalls.c

        下面是syscalls.c的代码

/**
 ******************************************************************************
 * @file      syscalls.c
 * @author    Auto-generated by STM32CubeIDE
 * @brief     STM32CubeIDE Minimal System calls file
 *
 *            For more information about which c-functions
 *            need which of these lowlevel functions
 *            please consult the Newlib libc-manual
 ******************************************************************************
 * @attention
 *
 * Copyright (c) 2020-2024 STMicroelectronics.
 * All rights reserved.
 *
 * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
 * in the root directory of this software component.
 * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
 *
 ******************************************************************************
 */

/* Includes */
#include <reent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/times.h>


/* Variables */
extern int __io_putchar(int ch) __attribute__((weak));
extern int __io_getchar(void) __attribute__((weak));


char *__env[1] = { 0 };
char **environ = __env;


/* Functions */
void initialise_monitor_handles()
{
}

__attribute__((used))  int _getpid(void)
{
  return 1;
}

__attribute__((used))  int _kill(int pid, int sig)
{
  (void)pid;
  (void)sig;
  errno = EINVAL;
  return -1;
}

void _exit (int status)
{
  _kill(status, -1);
  while (1) {}    /* Make sure we hang here */
}

__attribute__((weak)) int _read(int file, char *ptr, int len)
{
  (void)file;
  int DataIdx;

  for (DataIdx = 0; DataIdx < len; DataIdx++)
  {
    *ptr++ = __io_getchar();
  }

  return len;
}

__attribute__((weak)) int _write(int file, char *ptr, int len)
{
  (void)file;
  int DataIdx;

  for (DataIdx = 0; DataIdx < len; DataIdx++)
  {
    __io_putchar(*ptr++);
  }
  return len;
}

int _close(int file)
{
  (void)file;
  return -1;
}


__attribute__((used))  int _fstat(int file, struct stat *st)
{
  (void)file;
  st->st_mode = S_IFCHR;
  return 0;
}

__attribute__((used))  int _isatty(int file)
{
  (void)file;
  return 1;
}

int _lseek(int file, int ptr, int dir)
{
  (void)file;
  (void)ptr;
  (void)dir;
  return 0;
}

int _open(char *path, int flags, ...)
{
  (void)path;
  (void)flags;
  /* Pretend like we always fail */
  return -1;
}

int _wait(int *status)
{
  (void)status;
  errno = ECHILD;
  return -1;
}

int _unlink(char *name)
{
  (void)name;
  errno = ENOENT;
  return -1;
}

int _times(struct tms *buf)
{
  (void)buf;
  return -1;
}

int _stat(char *file, struct stat *st)
{
  (void)file;
  st->st_mode = S_IFCHR;
  return 0;
}

int _link(char *old, char *new)
{
  (void)old;
  (void)new;
  errno = EMLINK;
  return -1;
}

int _fork(void)
{
  errno = EAGAIN;
  return -1;
}

int _execve(char *name, char **argv, char **env)
{
  (void)name;
  (void)argv;
  (void)env;
  errno = ENOMEM;
  return -1;
}