NiosII编程优化指南.doc

sharedNiosII编程优化指南2009-12-04 21:43Abstract由於體積和成本因素，嵌入式系統的記憶體都很小，所以系統開發人員都很在意編譯出的程式碼大小，本文討論減少Nios II EDS編譯程式碼大小的方法。使用環境：Nios II EDS 7.2 SP1Introduction以DE2而言，on-chip memory最多只能49KB，SRAM只有512KB，SDRAM也只有8MB，這和Intel x86平台動不動都有上G的記憶體不同，尤其有時為了簡化debug因素，只用on-chip memory時，最常遇到的就是on-chip memory塞不下所編譯的程式碼，以下討論幾種能有效減少Nios II程式碼的方法。Solution1.使用Release模式預設為Debug模式，由於需要debug symbol，檔案大小較大。選好project，按右鍵，Active Build Configuration - 勾選Relase。由於Nios II EDS除了軟體project外，還會自帶一個system library project，兩個project都要改成Release模式。2.調整gcc參數Nios II EDS預設的gcc並沒有啟動最佳化，可以調成-O3或者-Os。選好project，按右鍵，Properties ，左側選C/C+ Build，在左側 Total Settings tab選General，在右側Optimization Levels選Optimize most(-O3)或Optimize size(-Os)，效果可能要自己實際試試看，且將Debug Level選None。3.使用Reduced device drivers一些周邊提供了兩種模式的驅動程式，一種強調的是速度，一種強調的是檔案大小，Nios II EDS預設使用強調速度的驅動程式，勾選Reduced Device Drivers可有效減少程式碼大小。選好project，按右鍵，System Library Properties ，將Reduced device drivers打勾。4.縮小Max file descriptors常數預設為32，根據Nios II Software Developers Handbook說法，將此常數變小有助於減少編譯程式碼大小。選好project，按右鍵，System Library Properties ，設定Max file descriptors常數。5.將stdout、stderr、stdin設為null若你的軟體程式完全沒用到stdout、stderr、stdin，可將此設為null，將可略為減少編譯程式碼大小。選好project，按右鍵，System Library Properties ，將stdout、stderr、stdin設為null。6.使用Small C library若你使用到ANSI C函數，可選擇使用Small C library，這是gcc為嵌入式系統重新量身訂作的ANSI C standard library。選好project，按右鍵，System Library Properties ，將Small C library打勾。7.使用UNIX-Style File I/O若你還想進一步減少編譯程式碼大小，就連Small C library都不要用，事實上，Nios II的HAL已經提供了UNIX-Style File I/O函數，直接使用將可有效減少編譯程式碼大小。8.自己實作ANSI C函數若你只需要一小部份的ANSI C函數，事實上可以自己實作，而不要使用整個ANSI C library。如getchar()函數：1int getchar(void) 2char c;3return ( read (0, &c, 1) = 1) ? (unsigned char) c : EOF;49.使用Lightwieght device driver API一些周邊如JTAG UART、UART、Optrex 16207 LCD支援Lightweight device driver API，可減少編譯程式碼大小。選好project，按右鍵，System Library Properties ，將Lightweight device driver API打勾。10.使用Minimal character-mode API若你僅使用簡單的IO功能，可不需include ANSI的stdio.h，而用sys/alt_stdio.h取代，sys/alt_stdio.h提供了alt_printf()、alt_putchar()、alt_putstr()與alt_getchar()，如此將可減少編譯程式碼大小。11.移除不需要的驅動程式若有硬體周邊存在，無論你軟體程式是否存取該硬體，Nios II EDS預設會幫你加上該硬體的驅動程式，如此將會增加編譯程式碼大小，請手動移除不需要的硬體驅動程式。12.避免Clean exitClean exit會將所有C函數內部I/O buffer清除，並呼叫任何對atexit()註冊的函數，Nios II EDS預設使用Clean exit。選好project，按右鍵，System Library Properties ，不要選Clean exit(flush buffers)。13.勾選Program never exits嵌入式系統通常不會結束，所以可勾選Program never exits減少exit所造成的負擔。選好project，按右鍵，System Library Properties ，勾選Program never exits。14.不要使用C+Nios II EDS預設支援C+，但C+所編譯的程式碼大小較大，建議使用純C語言撰寫。選好project，按右鍵，System Library Properties ，不要勾選Support C+。See Also(原創) 如何使用ModelSim-Altera對Nios II仿真? (SOC) (Nios II) (SOPC Builder) (ModelSim) (DE2)Conclus