Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Локалные переменные в регистры

Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь

Полная версия этой страницы: Локалные переменные в регистры

Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Микроконтроллеры (MCs) > Cредства разработки для МК > IAR

Student2

Oct 27 2009, 03:37

Не тайна что через использование ключевое слово register можно указать компилятору поставит переменную в регистр. В проекте можно тоже указать компилятору не использовать определенные регистры и потом создать глобальные регистровые переменные.

Вопрос идет об локальных переменных в какой то процедуре - если в процедуре много переменных оптимизация часто не принимает во внимание мои инструкции поставит переменные в регистры.

Например:

Код

register uint8_t var1, var2, var3, var4; // переменные в регистры

var1 = 15; // установка значения
var2 = 61;
var3 = 45;
var4 = 1;

DDRA = var1;
PORTC = var2;
DDRA = var3;
DDRB = var4;

После компиляции часто можно увидеть что в листинге находиться что то вроде:

Код

// DDRA = var1;
0000017A E07F LDI R23, 15 // load R23 with 15
0000017C B97D OUT 0x0D, R23 // out to DDRA

вместо ожидаемого:

Код

// DDRA = var1;
0000017C B97D OUT 0x0D, R21 // out directly var1 to DDRA

Как можно обмануть компилятору и поставить локальные переменные воистину в регистры (без использование глобальных переменных в регистров).

Rst7

Oct 27 2009, 03:55

Совершенно непонятно, почему Вы ожидаете от компилятора опустить инициализацию переменных (а больше отличий между реальным и желаемым листингом нет).

Student2

Oct 27 2009, 05:09

Конечно компилятор надо инициализировать переменные, но я говорю об что то совершенно другое - компилятор видит что переменная все время имеет одна и та же стойность и делает что то неладное

- вместо чтобы загрузит регистр и хранит этот регистр только для этой переменной он использует один и тот регистр для все переменные var1..var4

- перед каждой установке PORTA, DDRA и т.д. он загружает константу в регистр и только потом загружает PORTA, DDRA. В итоге это одна инструкция больше!

MALLOY2

Oct 27 2009, 05:34

Цитата

ключевое слово register

Не указать, а рекомендовать, компилятор сам решает куда и как ее засунуть если есть возможность ее в регистре разместить он ее и сам разместит. В современных компиляторах абсолютно бесполезная директива осталась только для совместимости со стандартом.

Цитата

В итоге это одна инструкция больше!

Какая риазница ?

Код

LDI R0,  15;  // установка значения
LDI R1,  61;
LDI R2,  45;
LDI R3,  1;

OUT DDRA,  R0;
OUT PORTC, R1;
OUT DDRA,  R2;
OUT DDRB,  R3;

или

Код

LDI R0,  15;
OUT DDRA,  R0;
LDI R0,  61;
OUT PORTC, R0;
LDI R0,  45;
OUT DDRA,  R0;
LDI R0,  1;
OUT DDRB,  R0;

Student2

Oct 27 2009, 05:59

Цитата

Какая риазница ?

Если установка PORTA DDRA произходить в цикле разница получается доволно большая и заметная.

Код

LDI R0,  15;  // установка значения
LDI R1,  61;
LDI R2,  45;
LDI R3,  1;

....
for (uint16_t ii = 0; ii < 1000; ii++)
{
OUT DDRA,  R0;
OUT PORTC, R1;
OUT DDRA,  R2;
OUT DDRB,  R3;
}

намного быстрее (1000 clocks!!!!) чем :

Код

for (uint16_t ii = 0; ii < 1000; ii++)
{
LDI R0,  15;
OUT DDRA,  R0;
LDI R0,  61;
OUT PORTC, R0;
LDI R0,  45;
OUT DDRA,  R0;
LDI R0,  1;
OUT DDRB,  R0;
}

Rst7

Oct 27 2009, 06:39

Посмотрел внимательнее. Судя по всему, компилятор - IAR. Действительно, иногда у него так бывает, жадность до регистров (т.е. не портить лишнего) пересиливает CSE.

Я в таких случаях делаю код вот такого плана:

Код

static void fooxx_stage2(uint8_t var1, uint8_t var2, uint8_t var3, uint8_t var4);

void fooxx(void)
{
  fooxx_stage2(15,61,45,1);
}

static void fooxx_stage2(uint8_t var1, uint8_t var2, uint8_t var3, uint8_t var4)
{
  for(uint16_t ii=0; ii<1000; ii++)
  {
    DDRD = var1;
    PORTC = var2;
    DDRD = var3;
    DDRB = var4;
  }
}

CODE

        RSEG CODE:CODE:NOROOT(1)
//    7 void fooxx(void)
fooxx:
//    8 {
//    9   fooxx_stage2(15,61,45,1);
        LDI     R19, 1
        LDI     R18, 45
        LDI     R17, 61
        LDI     R16, 15
        REQUIRE fooxx_stage2
        ;               // Fall through to label fooxx_stage2
//   10 }
//   11 

        RSEG CODE:CODE:NOROOT(1)
//   12 static void fooxx_stage2(uint8_t var1, uint8_t var2, uint8_t var3, uint8_t var4)
fooxx_stage2:
//   13 {
        MOVW    R21:R20, R25:R24
//   14   for(uint16_t ii=0; ii<1000; ii++)
        LDI     R24, 232
        LDI     R25, 3
//   15   {
//   16     DDRD = var1; 
??fooxx_stage2_0:
        OUT     0x0A, R16
//   17     PORTC = var2; 
        OUT     0x08, R17
//   18     DDRD = var3; 
        OUT     0x0A, R18
//   19     DDRB = var4;
        OUT     0x04, R19
//   20   }
        SBIW    R25:R24, 1
        BRNE    ??fooxx_stage2_0
//   21 }
        MOVW    R25:R24, R21:R20
        RET

Но лучше так делать только при сильной необходимости.

Student2

Oct 27 2009, 12:56

Спасибо - это точно что хотел узнать.

Вопрос - а что будет если использовать #pragma inline=forced перед fooxx(). Мне все таки не хочется вызывать процедуру где можно и не вызывать (каждый CALL может сопровождаться громоздким сегментом сохранения - восстановления регистров).

Rst7

Oct 27 2009, 13:05

Цитата

Вопрос - а что будет если использовать #pragma inline=forced перед fooxx().

Ничего хорошего. Вам просто надо сделать так - разбить Ваш код (который был в виде одной процедуры) на две части, первая из которых лежит в процедуре fooxx, например, подготавливая все исходные данные, а вторая - fooxx_stage2, где и происходят необходимые действия.

_Pasha

Oct 27 2009, 13:41

Цитата(Rst7 @ Oct 27 2009, 17:05)

Ничего хорошего.

В гцц такие объявления:

Код

static inline void fooxx_stage2(const uint8_t var1, const uint8_t var2, const uint8_t var3, const uint8_t var4);

не вызывают указанных проблем с оверхедом. Как по-иарски, не знаю...

Rst7

Oct 27 2009, 13:49

Цитата

не вызывают указанных проблем с оверхедом. Как по-иарски, не знаю...

Так оно и так инлайнится почти. Поглядите на листинг. А инлайнить stage2 - это тоже самое, что написать все вместе и получить унылый результат.

_Bill

Nov 9 2009, 20:10

Цитата(Student2 @ Oct 27 2009, 07:37)

Не тайна...

Компилятор вообще игнорирует ключевое слово register. Если хорошенько подумаете, то поймете почему.

sKWO

Nov 14 2009, 10:23

Интерессно, а переменную типа флоат компилятор используя соглашения предлагает разместить поочерёдно в регистрах с 16- го по 19й при инициализ. ф-ции fooxx.
В fooxx_stage2 при попытке доступа к регистрам они сначала размещаются на стеке а потом меняются местами тоесть обратно перегружаются в обратном порядке (19 равен 16му и тд).
Почему компилятор поступает так с рабочими регистрами остаётся загадкой. Пробовал с максимальной оптимизацией по скорости.
Если в цикле например увеличивать её значение (переменной) то порядок проинициализированных рабочих регистров в ф-ции fooxx в fooxx_stage2 не изменяется.
Ето нужно учитывать при написании асм функций.

_Bill

Nov 19 2009, 19:44

Цитата(Student2 @ Oct 27 2009, 07:37)

Код

После компиляции часто можно увидеть что в листинге находиться что то вроде:

Код

// DDRA = var1;
0000017A E07F LDI R23, 15 // load R23 with 15
0000017C B97D OUT 0x0D, R23 // out to DDRA

вместо ожидаемого:

Код

// DDRA = var1;
0000017C B97D OUT 0x0D, R21 // out directly var1 to DDRA

Я думаю, обманывать тут никого не нужно. Если судить по приведенному фрагменту кода, то необходимости отводить регистры под однократно используемые константы абсолютно нет. И компилятор это учел. Если бы эти константы использовались не один раЗ, то компилятор возможно и разместил бы их регистрах, но... Тут все зависит от количества локальных переменных. Если их число велико, то всех их в регистрах не разместишь. Поэтому для подобных операций используются рабочие регистры.

Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.