Làm cách nào để "thông báo" cho trình biên dịch C rằng mã không được tối ưu hóa?

Question

Đôi khi tôi cần một số mã được CPU thực thi chính xác như khi tôi đặt nó vào nguồn. Nhưng bất kỳ trình biên dịch C nào cũng có các thuật toán tối ưu hóa của nó để tôi có thể mong đợi một số thủ thuật. Ví dụ:

unsigned char flag=0; 

interrupt ADC_ISR(){ 
    ADC_result = ADCH; 
    flag = 1; 
} 

void main(){ 
    while(!flag); 
    echo ADC_result; 
} 

Một số trình biên dịch chắc chắn sẽ làm cho while(!flag); loop infinitive vì nó sẽ giả sử flag bằng false (!flag do đó phải luôn luôn đúng).

Thỉnh thoảng tôi có thể sử dụng từ khóa volatile. Và đôi khi nó có thể giúp đỡ. Nhưng thực tế trong trường hợp của tôi (AVR GCC) volatile trình biên dịch lực từ khóa để định vị biến vào SRAM thay vì các thanh ghi (điều này có hại vì một số lý do). Hơn nữa, nhiều bài viết trên Internet gợi ý sử dụng từ khóa volatile với sự quan tâm lớn vì kết quả có thể trở nên không ổn định (tùy thuộc vào trình biên dịch, cài đặt tối ưu hóa, nền tảng, v.v.).

Vì vậy, tôi chắc chắn sẽ thích bằng cách nào đó chỉ ra hướng dẫn mã nguồn và nói với trình biên dịch rằng mã này nên được biên dịch chính xác như nó được. Như thế này: volatile while(!flag);

Có bất kỳ hướng dẫn C chuẩn nào để thực hiện việc này không?

Answer 1

Bạn thực sự nên sử dụng volatile làm answered by David Schwartz. Xem thêm this chương của tài liệu GCC.

Nếu bạn sử dụng một trình biên dịch GCC gần đây, bạn có thể vô hiệu hóa tối ưu hóa trong một chức năng duy nhất bằng cách sử dụng thích hợp function specific options pragmas (hoặc một số chức năng optimizeattribute), ví dụ

#pragma GCC optimize ("-O0"); 

trước main của bạn. Tôi không chắc đó là một ý hay.

Có lẽ bạn muốn extended asm statements with the volatile keyword.

Answer 2

Cách C tiêu chuẩn duy nhất là volatile. Nếu điều đó không xảy ra để làm chính xác những gì bạn muốn, bạn sẽ cần phải sử dụng một cái gì đó cụ thể cho nền tảng của bạn.

Answer 3

Bạn có một vài lựa chọn:

1. Compile mà không optimisations. Không giống như một số trình biên dịch, GCC không tối ưu hóa theo mặc định, trừ khi bạn yêu cầu nó tối ưu hóa, bạn sẽ nhận được mã được tạo trông rất giống với nguồn C của bạn. Tất nhiên bạn có thể chọn tối ưu hóa một số tệp C chứ không phải các tệp khác, bằng cách sử dụng quy tắc đơn giản.

2. Lấy trình biên dịch ra khỏi phương trình và viết các hàm có liên quan trong assembly. Sau đó, bạn có thể nhận được chính xác mã được tạo mà bạn muốn.

3. Sử dụng dễ bay hơi, ngăn cản trình biên dịch đưa ra bất kỳ giả định nào về một biến nhất định, do đó, khi sử dụng biến trong trình biên dịch C buộc phải tạo LOAD hoặc STORE ngay cả khi không cần thiết.