gcc - gcc 的 -flto 丢弃了什么？

Question

我正在使用 arm-none-eabi-gcc 6.3.1 构建 stm32 固件。

如果我启用链接时优化，它仍然可以编译和启动，并且比不使用 -ftlo 时小约 10kiB，但有一些细微的损坏。

如何调试这个？

有没有办法让 gcc 告诉我它在链接时优化期间(错误地)丢弃了什么？

Answer 1

时间问题

优化代码应该并且将会使其运行得更快，这可能会导致预计其运行速度慢一些的硬件出现问题。

一个例子:

void GPIO_Test() {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    RCC->AHBENR |= RCC_AHBENR_GPIOBEN;
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}

无需 -lto 即可工作，但在启用 -lto 时无法将输出设置为高电平。为什么？因为在大多数 STM32 型号上，在 RCC 中启用时钟和使用外设之间需要很小的延迟(勘误表中提到了这一点)。调用函数会提供所需的延迟，但使用 -lto，编译器可以在另一个模块中内联函数，从而减少延迟。

缺少 volatile

-lto 的一个常见问题根源是，它可以优化对本应声明为 volatile 的变量的访问，但事实并非如此，即使访问被封装在另一个模块的函数调用中。

让我们看一个简单的例子。

mainloop.c:

while(1) {
  if(button_pressed()) {
    do_stuff();
  }
}

按钮.c:

int button_flag;
void button_interrupt_handler() {
    button_flag = GPIOx->IDR & SOME_BIT;
}

void button_pressed() {
  return button_flag;
}

如果没有-lto，调用另一个模块中的函数将被视为具有可能副作用的黑匣子，始终会生成调用，并且始终会评估结果。换句话说，对另一个模块的每个函数调用都充当隐式内存屏障。使用 -lto 障碍不再存在，编译器可以有效地内联或以其他方式优化其他模块中的函数。