Лучшее - враг хорошего?, Глюки при оптимизации компилятора KEIL Опции

[KnightIgor]

Привет, коллеги.

Следующая предыстория. Есть работающая, но и далее развиваемая программа на STM32F103RC на собственном железе. В ней много всего: поддержка FlashFS на microSD через SPI и на EEPROM через I2C, комбинированное USB устройство (HID/CDC/MassStorage), два радиомодуля на CC1101, и т.п. В какой-то момент код созрел до такой степени, что устаканившуюся часть его я решил "слить" в библиотеку, чтобы исключить длительные перекомпиляции исходников. Для этого создал новый проект, который собирает библиотеку, а основной проект её включает.

Все пошло. И тут начались неуловимые глюки и странности. Вроде все работает, но иногда файловая система сбоит - например, вдруг носитель якобы не содержит файлов. В некоторых условиях при интенсивном обмене по радиоканалам устройство может сброситься, и т.п. Начинаю скрупулезно сравнивать проекты и вдруг натыкаюсь на факт, что мой "библиотечный" проект имеет в опциях уровень оптимизации "по умолчанию". Так как основной проект собирается с -O0 (пока отлаживаюсь, оптимизация выключена, да и память не вышла вся еще), я включил -O0 и для библиотеки и... всё заработало без проблем.

Возникают вопросы:
1. Какой уровень оптимизации у KEIL по-умолчанию?
2. Глюки программы связаны с ошибками компилятора на высоких уровнях оптимизации?
3. Мой код имеет синтаксические недостатки, которые проявляются лишь при сильной оптимизации (например, нужно ли писать для переменных static volatile или достаточно static)?
4. Можно ли "смешивать" в результирующем коде различные уровни оптимизации?
5. Как откомпилированы в смысле оптимизации библиотеки RL от KEIL?

Каков ваш опыт, коллеги?

Сообщение отредактировал KnightIgor - May 30 2012, 08:32

[vlad_new]

1. Уровень по default 0
2. Вопрос конечно интересный. Были у меня проблеммы с массивами. К примеру так: volatile char Mas[100]; В некоторых местах, при оптимизации, где
стояло выражение: Mas[0]=0; компилятор заменял его регистром. Хотя по всем кононам не имел такого права. Лечилось либо холостым чтением:
tmp=Mas[0]; либо заводил указатель на массив, либо просто через промежуточную переменную static. Причем в примитивных примерчиках такой эффект воссаздать не удавалось. Только в большом проекте, где массив используется сразу в кучу местах.
Хотя может в последних версиях KEILа уже что то и подправили.
3. В локальных только static. Если будет volatile static, то KEIL все проигнорирует и выделет либо регистр либо кусок стека. Покрайне мере так было в ранних версиях.
4. Я смешиваю.
5. Не знаю.

[_Артём_]

3. В локальных только static.

А что просто написать

Код

uint8_t tmp;

нельзя?

Обязательно писать

Код

static uint8_t tmp;

?

[KnightIgor]

А что просто написать

Код

uint8_t tmp;

нельзя?

Обязательно писать

Код

static uint8_t tmp;

?

Речь также о "видимости" переменной между модулями. static видна только в своем модуле. Это означает, что в других можно использовать то же имя, если хочется. Не объявленная как static будет глобальной и "видна" и доступна всем модулям программы. Могут случиться казусы.

1. Уровень по default 0

Таки -O2. Это видно в строке ключей в итоге, как я обнаружил только что.

2. Вопрос конечно интересный. Были у меня проблеммы с массивами.
Хотя может в последних версиях KEILа уже что то и подправили.

Вот именно на это я и "грешу". Похоже, что массивы (буферы) ведут себя странно.

[aaarrr]

Вот именно на это я и "грешу". Похоже, что массивы (буферы) ведут себя странно.

Тогда добейтесь сперва стабильного воспроизведения ошибки. Без этого никак.

Вообще, RVCT позволяет себе некоторые "вольности" с volatile (например, выбрасывает пустые циклы вида for(volatile int n = 100; n > 0; --n)), но чтобы до нерабочего состояния довести программу - как-то сомнительно.

Характер ошибок ("иногда что-то ломается") указывает скорее на порчу данных из-за ошибки в программе.

[KnightIgor]

Тогда добейтесь сперва стабильного воспроизведения ошибки. Без этого никак.

Во-во. Именно это не получалось: лишь в одном из 10 случаев происходили какие-то странности...

Характер ошибок ("иногда что-то ломается") указывает скорее на порчу данных из-за ошибки в программе.

Я тоже так и понял, потому поддержал "тему" массивов. Ищу...

P.S. Прикол теперь в том, что я вернул установки оптимизации в якобы проблемные, загрузил, а всё работает! Конечно, между делом кое-что развивалось в программе.
Не знаю, радоваться или огорчаться....

Сообщение отредактировал KnightIgor - May 30 2012, 14:15

[Albun]

Была у меня когда-то тоже похожая проблема с оптимизацией (правда в IAR-е, но может и для KEIL-а это будет тоже) : без оптимизации работало нормально, а с оптимизацией появились хаотические ошибки и зависания. Причем не стабильно - здесь и сейчас - а время от времени, без никакой видимой системы. Но потом после мучительных поисков нашел так-ки причину - у меня не корректно сохранялись регистры в блоке обработки IRQ прерываний. Я не сохранял регистр R12, а как оказалось компилятор этот регистр тоже использует как регистр общего назначения, т.е. в тех процедурах в которых он используется, компилятор не генериует команды на сохранение его при в ходе процедуру и восстановлении его при выходе из процедуры (как это делается с регистрами R4-R11)
Соответственно причина была в том что без оптимизации R12 вообще не использовался компилятором, а оптимизированный код изредка использует R12. И весь хаос получался тогда, когда так стекались обстоятельства, что прерывание возникало в процедуре которая пользовалась R12. Обработчик IRQ в моем коде (MyIrqHandler) тоже компилировался (при оптимизации) с R12. А поскольку компилятор не генерирует код сохранения этого регистра при входе, то при выходе из MyIrqHandler R12 был "сбит", вот и получалось что R12 рушился но происходило это редко и хаотично.
Проверьте, может и у вас та-же проблема.

Код

IRQ_Handler_Entry:
    PUSH {R0,R1}
    MRS R1,CPSR
    BIC R0,R1,#0x1F
    ORR R0,R0,#ARM_MODE_SVC
    MSR CPSR_C,R0
              ...
    PUSH {R1-R3,LR} --> а про R12 я забыл, т.е. потом поправил так:  PUSH {R1-R3,R12,LR} /POP {R1-R3,R12,LR}
                        ^ в зависимости от того какие регистры выше R3 будут использованы в MyIrqHandler, компилятор сам их сохранит и восстановит (кроме R12
    BL MyIrqHandler (MyIrqHandler - процедура на Cи)
    POP {R1-R3,LR}
              ...
    MSR CPSR_C,R1
    POP {R0,R1}
    SUBS PC,LR,#04

Сообщение отредактировал Albun - May 30 2012, 18:46