色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

電子發燒友App

硬聲App

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示
電子發燒友網>電子資料下載>C語言|源代碼>高效的C編程之寄存器分配

高效的C編程之寄存器分配

2017-10-17 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

14.7 寄存器分配
  編譯器一項很重要的優化功能就是對寄存器的分配。與分配在寄存器中的變量相比,分配到內存的變量訪問要慢得多。所以如何將盡可能多的變量分配到寄存器,是編程時應該重點考慮的問題。
  注意當使用-g或-dubug選項編譯程序時,為了確保調試信息的完整性,寄存器分配的效率比不使用-g或-dubug選項低很多。
  14.7.1 變量寄存器分配
  一般情況下,編譯器會對C函數中的每一個局部變量分配一個寄存器。如果多個局部變量不會交迭使用,那么編譯器會對它們分配同一個寄存器。當局部變量多于可用的寄存器時,編譯器會把多余的變量存儲到堆棧。這些被寫入堆棧需要訪問存儲器的變量被稱為溢出(Spilled)變量。
  為了提高程序的執行效率:
  · 使溢出變量的數量最少;
  · 確保最重要的和經常用到的變量被分配在寄存器中。
  可以被分配到寄存器的變量包括:
  · 程序中的局部變量;
  · 調用子程序時傳遞的參數
  · 與地址無關變量。
  另外,在一些特定條件下,結構體中的域也可以被分配到寄存器中。
  表14.1顯示了當C編譯器采用ARM-Thumb過程調用標準時,內部寄存器的編號、名字和分配方法。
  表14.1 C編譯器寄存器用法
  寄存器編號可選寄存器名特殊寄存器名寄存器用法
  r0a1函數調用時的參數寄存器,用來存放前4個函數參數和存放返回值。在函數內如果將這些寄存器用作其他用途,將破壞其值。
  r1a2
  r2a3
  r3a4
  r4v1通用變量寄存器
  r5v2
  r6v3
  r7v4
  r8v5
  r9v6或SB或TR平臺寄存器,不同的平臺對該寄存器的定義不同
  r10v7通用變量寄存器。在使用堆棧邊界檢測的情況下,r10保存堆棧邊界的地址
  r11v8通用變量寄存器。
  r12IP臨時過渡寄存器,函數調用時會破壞其中的值
  r13SP堆棧指針
  r14LR鏈接寄存器
  r15PC程序計數器
  從表14.1可以看出,編譯器可以分配14個變量到寄存器而不會發生溢出。但有些寄存器編譯器會有特殊用途(如r12),所以在編寫程序時應盡量限制變量的數目,使函數內部最多使用12個寄存器。
  注意在C語言中,可以使用關鍵詞register給指定變量分配專用寄存器。但不同的編譯器對該關鍵詞的處理可能不同,使用時要查閱相關手冊。
  14.7.2 指針別名
  C語言中的指針變量可以給編程帶來很大的方便。但使用指針變量時要特別小心,它很可能使程序的執行效率下降。在一個函數中,編譯器通常不知道是否有2個或2個以上的指針指向同一個地址對象。所以編譯器認為,對任何一個指針的寫入都將會影響從任何其他指針的讀出,但這樣會明顯降低代碼執行的效率。這就是著名的“寄存器別名(Pointer Aliasing)”問題。
  注意一些編譯器提供了“忽略指針別名”選項,但這可能給程序帶來潛在的bug。ARM編譯器是遵循ANSI/ISO標準的編譯器,不提供該選項。
  1.局部變量指針別名問題
  通常情況下,編譯器會試圖對C函數中的每一個局部變量分配一個寄存器。但當局部變量是指向內存地址的指針時,情況有所不同。先來看一個簡單的例子。
  void add(int * i)
  {
  int total1=0,total2=0;
  total1+= *i;
  total2+= *i;
  }
  編譯后生成:
  add:
  0000807C E3A01000 MOV r1,#0
  》》》 POINTALIAS\#3 int total1=0,total2=0;
  00008080 E3A02000 MOV r2,#0
  》》》 POINTALIAS\#5 total1+= *i;
  00008084 E5903000 LDR r3,[r0,#0]
  00008088 E0831001 ADD r1,r3,r1
  》》》 POINTALIAS\#6 total2+= *i;
  0000808C E5903000 LDR r3,[r0,#0]
  00008090 E0832002 ADD r2,r3,r2
  》》》 POINTALIAS\#8 }
  00008094 E12FFF1E BX r14
  》》》 POINTALIAS\#11 {
  注意程序中i的值被裝載了兩次。因為編譯器不能確定指針*i是否有別名存在,這就使得編譯器不得不增加一條額外的Load指令。
  另一個問題,當在函數中要獲得局部變量地址時,這個變量就被一個指針所對應,就可能與其他指針產生別名。為了防止別名發生,在每次對變量操作時,編譯器就會從堆棧中重新讀入數據。考慮下面的例子程序,分析其產生的編譯結果。
  void f(int *a);
  int g(int a);
  int test1(int i)
  { f(&i);
  /* now use ’i’ extensively */
  i += g(i);
  i += g(i);
  return i;
  }
  編譯結果如下所示。
  test1
  STMDB sp!,{a1,lr}
  MOV a1,sp
  BL f
  LDR a1,[sp,#0]
  BL g
  LDR a2,[sp,#0]
  ADD a1,a1,a2
  STR a1,[sp,#0]
  BL g
  LDR a2,[sp,#0]
  ADD a1,a1,a2
  ADD sp,sp,#4
  LDMIA sp!,{pc}
  從上面代碼的編譯結果可以看出,對每一次i操作,編譯器都將會從堆棧中讀出其值。這是因為,一旦在函數中出現對i的取值操作,編譯器就會擔心別名問題。為了避免這種情況,盡量不要在程序中使用局部變量地址。如果必須這么做,那么可以在使用之前先把局部變量的值復制到另外一個局部變量中。下面的程序是對test1函數的優化。
  int test2(int i)
  {
  int dummy = i;
  f(&dummy);
  i = dummy;
  /* now use ’i’ extensively */
  i += g(i);
  i += g(i);
  return i;
  }
  編譯后的結果如下。
  test2
  STMDB sp!,{v1,lr}
  STR a1,[sp,#-4]!
  MOV a1,sp
  BL f
  LDR v1,[sp,#0]
  MOV a1,v1
  BL g
  ADD v1,a1,v1
  MOV a1,v1
  BL g
  ADD a1,a1,v1
  ADD sp,sp,#4
  LDMIA sp!,{v1,pc}
  從編譯結果可以看出,修改后的代碼只使用了2次內存訪問,而test1為4次內存訪問。
  總上所述,為了在程序中避免指針別名,應該做到:
  · 避免使用局部變量地址;
  · 如果程序中出現多次對同一指針的訪問,應先將其值取出并保存到臨時變量中。
  2.全局變量
  通常情況下,編譯器不會為全局變量分配寄存器。這樣在程序中使用全局變量,很可能帶來內存訪問上的開銷。所有盡量避免在循環體內使用全局變量,以減少對內存的訪問次數。
  如果在一段程序體內大量使用了同一個全局變量,建議在使用前先將其拷貝到一個局部的臨時變量中,當完成對它的全部操作后,再將其寫回到內存。
  比較下面兩個完成同樣功能的函數,分析全局變量的操作對程序性能的影響。
  int f(void);
  int g(void);
  int errs;
  void test1(void)
  {
  errs += f();
  errs += g();
  }
  void test2(void)
  {
  int localerrs = errs;
  localerrs += f();
  localerrs += g();
  errs = localerrs;
  }
  編譯結果如下。
  test1
  STMDB sp!,{v1,lr}
  BL f
  LDR v1,[pc, #L00002c-。-8]
  LDR a2,[v1,#0]
  ADD a1,a1,a2
  STR a1,[v1,#0]
  BL g
  LDR a2,[v1,#0]
  ADD a1,a1,a2
  STR a1,[v1,#0]
  LDMIA sp!,{v1,pc}
  L00002c
  DCD |x$dataseg|
  test2
  STMDB sp!,{v1,v2,lr}
  LDR v1,[pc, #L00002c-。-8]
  LDR v2,[v1,#0]
  BL f
  ADD v2,a1,v2
  BL g
  ADD a1,a1,v2
  STR a1,[v1,#0]
  LDMIA sp!,{v1,v2,pc}
  從編譯的結果中可以看出,test1中每次對全局變量errs的訪問都會使用耗時的Load/Store指令;而test2只使用了一次內存訪問指令。這對提高程序的整體性能有很大幫助。
  3.指針鏈
  指針鏈(Pointer Chains)常被用來訪問結構體內部變量。下面的例子顯示了一個典型的指針鏈的使用。
  typedef struct { int x, y, z; } Point3;
  typedef struct { Point3 *pos, *direction; } Object;
  void InitPos1(Object *p)
  {
  p-》pos-》x = 0;
  p-》pos-》y = 0;
  p-》pos-》z = 0;
  }
  上面的代碼每次使用“p-》pos”時都會對變量重新取值。為了提高代碼效率,將程序改寫如下。
  void InitPos2(Object *p)
  {
  Point3 *pos = p-》pos;
  pos-》x = 0;
  pos-》y = 0;
  pos-》z = 0;
  }
  經過改寫的代碼,減少了內存訪問次數,提高程序的執行效率,另外也可以在object結構體中增加一個point3域,專門作為指向p-》pos的指針。
?
下載該資料的人也在下載 下載該資料的人還在閱讀
更多 >

評論

查看更多

下載排行

本周

  1. 1電子電路原理第七版PDF電子教材免費下載
  2. 0.00 MB  |  1490次下載  |  免費
  3. 2單片機典型實例介紹
  4. 18.19 MB  |  92次下載  |  1 積分
  5. 3S7-200PLC編程實例詳細資料
  6. 1.17 MB  |  27次下載  |  1 積分
  7. 4筆記本電腦主板的元件識別和講解說明
  8. 4.28 MB  |  18次下載  |  4 積分
  9. 5開關電源原理及各功能電路詳解
  10. 0.38 MB  |  10次下載  |  免費
  11. 6基于AT89C2051/4051單片機編程器的實驗
  12. 0.11 MB  |  4次下載  |  免費
  13. 7藍牙設備在嵌入式領域的廣泛應用
  14. 0.63 MB  |  3次下載  |  免費
  15. 89天練會電子電路識圖
  16. 5.91 MB  |  3次下載  |  免費

本月

  1. 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
  2. 0.00 MB  |  234313次下載  |  免費
  3. 2PADS 9.0 2009最新版 -下載
  4. 0.00 MB  |  66304次下載  |  免費
  5. 3protel99下載protel99軟件下載(中文版)
  6. 0.00 MB  |  51209次下載  |  免費
  7. 4LabView 8.0 專業版下載 (3CD完整版)
  8. 0.00 MB  |  51043次下載  |  免費
  9. 5555集成電路應用800例(新編版)
  10. 0.00 MB  |  33562次下載  |  免費
  11. 6接口電路圖大全
  12. 未知  |  30320次下載  |  免費
  13. 7Multisim 10下載Multisim 10 中文版
  14. 0.00 MB  |  28588次下載  |  免費
  15. 8開關電源設計實例指南
  16. 未知  |  21539次下載  |  免費

總榜

  1. 1matlab軟件下載入口
  2. 未知  |  935053次下載  |  免費
  3. 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
  4. 78.1 MB  |  537791次下載  |  免費
  5. 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
  6. 未知  |  420026次下載  |  免費
  7. 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
  8. 0.00 MB  |  234313次下載  |  免費
  9. 5Altium DXP2002下載入口
  10. 未知  |  233045次下載  |  免費
  11. 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
  12. 340992  |  191183次下載  |  免費
  13. 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
  14. 158M  |  183277次下載  |  免費
  15. 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
  16. 未知  |  138039次下載  |  免費
主站蜘蛛池模板: 熟女人妻-蜜臀AV-首页| 99国产精品久久人妻无码| 男女车车的车车网站W98免费| 免费国产久久拍久久爱| 99久久爱看免费观看| 日本阿v片在线播放免费| 国产成人啪精品视频免费网| 亚洲AV午夜精品麻豆AV| 久久久久青草大香线综合精品| 97人妻AV天天澡夜夜爽| 日本人xxxⅹ18hd19hd| 国产精品爽爽久久久久久无码| 亚洲一区乱码电影在线| 美女全光末满18勿进| 成人精品视频在线观看| 亚洲AV精品乱码专区| 久久综合久久鬼色| 超碰97视频在线观看| 亚洲 欧美 国产 综合 播放| 久久久久久久伊人电影| music radio在线收听| 午夜福利网国产A| 久久久久久久网| 朝鲜黄色录像| 亚洲成AV人片一区二区不卡| 久久青草热热在线精品| 扒开粉嫩的小缝末成年小美女| 小莹的性荡生活40章| 老外的好大c的我好爽| 调教日本美女| 艳鉧动漫1~6全集观看在线| 嫩草www视频在线观看高清| 国产精品久久久久久久久久影院| 影音先锋男人资源813.| 人妻免费视频公开上传| 国内精品视频在线播放一区| 99精品国产电影| 女性露出奶头流出精子| 国产麻豆福利AV在线观看| 征服丝袜旗袍人妻| 99国产亚洲精品无码成人|