Keil IDE —— 优化等级Code Optimization

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Code Optimization

keil对代码优化等级code optimization在魔法棒配置的C51选项里，一共有0-9这10个等级可选。

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L0（基础优化 Constant Folding）

• 核心优化：
  • 常量折叠（Constant Folding）：编译时计算所有可推导的常量表达式（含地址计算）。
  • 简单访问优化：对idata/bit等内部存储区的直接访问生成高效指令。
  • 跳转压缩（Jump Chaining）：消除中间跳转，直达最终目标地址。
• 调试支持：
  • 保留完整调试符号，支持任意行断点设置（含死代码）。

L1（死码清除 DCE）

• 新增优化：
  • 死码消除（DCE）：移除不可达代码及无用静态函数。
  • 跳转简化（Jump Simplification）：基于控制流分析简化/删除冗余条件跳转。
• 平衡性：
  • 保留关键调试信息，适合开发阶段使用。

L2（数据覆盖 Data overlay）

• 关键优化：
  • 静态数据覆盖分析：通过BL51连接器实现全局数据流分析，标记可重叠存储的静态变量。
• 影响：
  • 可能改变函数调用关系，调试信息完整性下降。

L3（窥孔优化 Peephole OPT）

• 指令级优化：
  • 冗余MOV消除：移除不必要的寄存器/内存加载操作。
  • 指令替换：用更高效的指令序列替代复杂操作（如乘法→移位加法）。
• 激进优化：
  • 自动内联扩展，可能触发循环展开（可通过--loop_optimization_level单独控制）。

L4（寄存器分配 Reg Var）

• 核心改进：
  • 激进寄存器分配：优先将自动变量和参数分配到工作寄存器（R0-R7）。
  • 直接存储区访问：消除xdata/pdata等区域的中间加载步骤。
• 进阶优化：
  • 局部公共子表达式消除（LCSE）。
  • switch语句跳转表转换。

L5（全局CSE）

• 跨块优化：
  • 全局公共子表达式消除（GCSE）：跨基本块复用重复计算。
  • 常量传播循环优化：对填充常量的内存循环进行特殊优化。

L6（循环变换 Loop Rotation）

• 循环优化：
  • 循环旋转（Loop Rotation）：重构循环结构以提高流水线效率。
  • 强度削减（Strength Reduction）：用低成本操作替换高成本计算（如乘法→加法）。

L7（DPTR优化）

• 指针增强：
  • 扩展DPTR使用：优化指针/数组访问模式，减少辅助寄存器占用。
  • 自动选择基址+偏移量访问策略。

L8（尾部复用）

• 调用优化：
  • 公共调用序言/尾声合并：复用多次函数调用的相同初始化代码。

L9（子程序提取）

• 代码压缩：
  • 重复指令序列检测：提取公共指令序列为子程序，可能重组代码以最大化复用。

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补充说明

1. 调试影响：优化等级≥L2时调试信息逐步受限，≥L3可能显著改变代码结构。
2. 循环控制：通过--loop_optimization_level可独立设置循环展开强度（0-3级）。
3. 存储模型敏感性：高等级优化效果受small/compact/large存储模式影响。

PS：
优化级别并非越高越好，应该根据具体要求适当选择。
在debug时尽量保证优化等级在0,在出货时尽量保证等级在1，既不会出现问题，生成的代码也小。
尽量不要用最高优先级。