[GCC学习]get the optimized function call graph

当GCC以优化方式编译代码的时候,它会执行Dead Code Elimiation(DCE), 就是把那些源代码中定义但是却从未调用到的函数从中间目标文件中去掉.(.o文件)

例如下面这段代码:

#include

static void test() {

printf ("this code is never called.");

}

int main() {

printf("this is main function.");

return 0;

}

这里我们定义了一个static函数和一个main函数.按照C语言的约定,static 函数是只在当前模块可见, 非static函数则可被其它模块所包含. 

然后我们通过检查使用和不使用DCE时,GCC的汇编输出来观察DCE的作用.

不使用DCE:

gcc -S -fno-builtin -fdump-ipa-cgraph test.c  -o test.S

这里生成汇编结果说明了DCE的过程是在编译阶段已经完成, 命令中

-fdump-ipa-cgraph, 这是个调试输出选项,会生成一个.cgraph文件,我们后面会进一步查看这个文件.

查看test.S可以发现_test这个函数的定义出现在汇编代码中, 

test.S
 1     .cstring
 2 LC0:
 3     .ascii "Hello World\12\0"
 4     .text
 5 _test:
 6     pushl   %ebp
 7     movl    %esp, %ebp
 8     subl    $24, %esp
 9     call    L3
10 "L00000000001$pb":
11 L3:
12     popl    %ecx
13     leal    LC0-"L00000000001$pb"(%ecx), %eax
14     movl    %eax, -16(%ebp)
15     leave
16     ret
17 .globl _main
18 _main:
19     pushl   %ebp
20     movl    %esp, %ebp
21     pushl   %ebx
22     subl    $20, %esp
23     call    L6
24 "L00000000002$pb":
25 L6:
26     popl    %ebx
27     leal    LC0-"L00000000002$pb"(%ebx), %eax
28     movl    %eax, (%esp)
29     call    L_printf$stub
30     movl    $0, %eax
31     addl    $20, %esp
32     popl    %ebx
33     leave
34     ret
35     .section __IMPORT,__jump_table,symbol_stubs,self_modifying_code+pure_instructions,5
36 L_printf$stub:
37     .indirect_symbol _printf
38     hlt ; hlt ; hlt ; hlt ; hlt
39     .subsections_via_symbols
40 
41 

 

如果编译生成.o文件的话,使用nm工具可以看到中间目标文件中的符号定义中也存在test这个函数.

nm  test .o

00000017  T _main
              U _printf
00000000  t _test

 

接下来打开DCE开关看看:

gcc -O -S -fno-builtin -fdump-ipa-cgraph test.c -o test.S

test.S
 1     .cstring
 2 LC0:
 3     .ascii "Hello World\12\0"
 4     .text
 5 .globl _main
 6 _main:
 7     pushl   %ebp
 8     movl    %esp, %ebp
 9     pushl   %ebx
10     subl    $20, %esp
11     call    L3
12 "L00000000001$pb":
13 L3:
14     popl    %ebx
15     leal    LC0-"L00000000001$pb"(%ebx), %eax
16     movl    %eax, (%esp)
17     call    L_printf$stub
18     movl    $0, %eax
19     addl    $20, %esp
20     popl    %ebx
21     leave
22     ret
23     .section __IMPORT,__jump_table,symbol_stubs,self_modifying_code+pure_instructions,5
24 L_printf$stub:
25     .indirect_symbol _printf
26     hlt ; hlt ; hlt ; hlt ; hlt
27     .subsections_via_symbols
28 
29 

 

 

 可以看到,test函数已经不在了.nm中也不见了_test符号.

00000000  T _main
              U _printf

 

随汇编过程,GCC还会生成一个.cgraph的文件,这里面记录了gcc移除函数过程.

cgraph
 1 Initial entry points: main
 2 Unit entry points: main
 3 
 4 Initial callgraph:
 5 
 6 main/4: 16 insns needed tree inlinable
 7   called by:
 8   calls: printf/3
 9 printf/3:
10   called by: main/4
11   calls:
12 test/2: tree
13   called by:
14   calls:
15 __sputc/1: tree
16   called by:
17   calls:
18 __swbuf/0:
19   called by:
20   calls:
21 
22 Reclaiming functions: test __sputc
23 
24 Reclaimed callgraph:
25 
26 main/4: 16 insns needed tree inlinable
27   called by:
28   calls: printf/3
29 printf/3:
30   called by: main/4
31   calls:
32 __swbuf/0:
33   called by:
34   calls:
35 
36 Marking local functions:
37 
38 Marked callgraph:
39 
40 main/4: 16 insns needed tree inlinable
41   called by:
42   calls: printf/3
43 printf/3:
44   called by: main/4
45   calls:
46 __swbuf/0:
47   called by:
48   calls:
49 
50 Deciding on inlining.  Starting with 16 insns.
51 
52 Inlining always_inline functions:
53 
54 Deciding on smaller functions:
55 
56 Deciding on functions called once:
57 
58 Reclaiming functions: __swbuf
59 Reclaimed 0 insns
60 Inlined 0 calls, eliminated 0 functions, 16 insns turned to 16 insns.
61 
62 Optimized callgraph:
63 
64 main/4: 16 insns needed tree inlinable
65   called by:
66   calls: printf/3
67 printf/3:
68   called by: main/4
69   calls:
70 
71 Final callgraph:
72 
73 main/4: 16 insns needed inlinable asm_written
74   called by:
75   calls:
76 printf/3:
77   called by:
78   calls: 

 

 

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