如何防止GCC优化繁忙的等待循环？
我想为Atmel AVR微控制器编写一个C代码固件。我将使用GCC编译它。另外，我想启用编译器优化（如何防止GCC优化繁忙的等待循环？,c,optimization,gcc,avr-gcc,C,Optimization,Gcc,Avr Gcc,我想为Atmel AVR微控制器编写一个C代码固件。我将使用GCC编译它。另外，我想启用编译器优化（-Os或-O2），因为我认为没有理由不启用它们，而且它们可能会比手动编写汇编更快地生成更好的汇编方法 但是我想要一小段未优化的代码。我想将函数的执行延迟一段时间，因此我想编写一个不做任何事情的循环，只是为了浪费一些时间。不需要精确，只要等一段时间 /* How to NOT optimize this, while optimizing other code? */ unsigned char i
-Os-O2/* How to NOT optimize this, while optimizing other code? */
unsigned char i, j;
j = 0;
while(--j) {
i = 0;
while(--i);
}
Ij更新：我刚刚找到了。虽然大多数时候使用这些函数可能是一个更好的主意，但这个问题仍然有效且有趣
相关问题：
ijvolatileunsigned volatile char i, j;
我不知道avr版本的编译器是否支持（链接中有趣的部分都是从gcc版本4.4开始的），但这通常是您开始的地方。我在跟随了来自的链接后得出了这个答案，但它采用了与他/她的答案不同的方法 GCC文件中提到：
noinlineasm（“”）
这给了我一个有趣的想法。。。我没有在内部循环中添加nop
指令，而是尝试在其中添加一个空的汇编代码，如下所示：
unsigned char i, j;
j = 0;
while(--j) {
i = 0;
while(--i)
asm("");
}
成功了！该循环尚未优化，没有插入额外的nop
指令
此外，如果使用volatile
，gcc将把这些变量存储在RAM中，并添加一组ldd
和std
，将它们复制到临时寄存器中。另一方面，这种方法不使用volatile
，也不会产生这样的开销
更新：如果您使用-ansi
或-std
编译代码，则必须将asm
关键字替换为\uu asm\uu
，如下所示
此外，如果您的。将该循环放在一个单独的.c文件中，并且不优化该文件，则还可以使用\uuasm\uuuuuuuuuu\uuuuu volatile\uuuu（“”）
。最好在汇编程序中编写该例程并从C调用它，无论哪种方式，优化器都不会介入
我有时做一些不稳定的事情，但通常创建一个简单返回的asm函数
对该函数进行调用优化器将使for/while循环紧密，但不会对其进行优化，因为它必须对伪函数进行所有调用。Denilson Sá给出的nop答案也有同样的作用，但更为严格……使用易失性asm应该会有所帮助。
您可以在此处阅读更多信息：-
如果您在Windows上工作，您甚至可以尝试将代码放在pragmas下，如下所述：-
希望这能有所帮助。我不知道为什么还没有提到这种方法是完全错误的，很容易被编译器升级等破坏。确定要等待的时间值并旋转轮询当前时间，直到超过所需的值，这将更有意义。在x86上，您可以使用rdtsc
实现此目的，但更方便的方法是调用clock_gettime
（或非POSIX操作系统的变体）获取时间。当前的x86_64 Linux甚至将避免对clock_gettime
的系统调用，并在内部使用rdtsc
。或者，如果您可以处理系统调用的成本，只需使用clock\u nanosleep
开始…您也可以使用。用寄存器声明的变量存储在CPU寄存器中
就你而言：
register unsigned char i, j;
j = 0;
while(--j) {
i = 0;
while(--i);
}
对我来说，在GCC4.7.0上，空asm通过-O3进行了优化（没有尝试使用-O2）。
在寄存器或volatile中使用i++会导致很大的性能损失（在我的例子中）
我所做的是链接到另一个空函数，编译器在编译“主程序”时无法看到该函数
基本上：
创建“helper.c”，并声明此函数（空函数）
然后编译gcc helper.c-c-o helper.o
然后
并通过gcc my_benchmark.cc helper.o
链接它
这给了我最好的结果（据我所知，没有任何开销，但无法测试，因为没有它我的程序将无法工作：）
我认为它也应该与国际刑事法院合作。如果您启用链接优化，可能不会，但在gcc中，它会这样做。空\uuu asm\uuu
语句是不够的：更好地使用数据依赖关系
像这样：
main.c
int main(void) {
unsigned i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
__asm__ volatile("" : "+g" (i) : :);
}
}
输出：
0x0000000000001040 <+0>: xor %eax,%eax
0x0000000000001042 <+2>: nopw 0x0(%rax,%rax,1)
0x0000000000001048 <+8>: add $0x1,%eax
0x000000000000104b <+11>: cmp $0x9,%eax
0x000000000000104e <+14>: jbe 0x1048 <main+8>
0x0000000000001050 <+16>: xor %eax,%eax
0x0000000000001052 <+18>: retq
它似乎完全删除了循环和输出：
0x0000000000001040 <+0>: xor %eax,%eax
0x0000000000001042 <+2>: retq
产生：
0x0000000000001040 <+0>: nop
0x0000000000001041 <+1>: nop
0x0000000000001042 <+2>: nop
0x0000000000001043 <+3>: nop
0x0000000000001044 <+4>: nop
0x0000000000001045 <+5>: nop
0x0000000000001046 <+6>: nop
0x0000000000001047 <+7>: nop
0x0000000000001048 <+8>: nop
0x0000000000001049 <+9>: nop
0x000000000000104a <+10>: xor %eax,%eax
0x000000000000104c <+12>: retq
可在以下位置拆卸：
Dump of assembler code for function busy_loop:
0x0000000000001140 <+0>: test %edi,%edi
0x0000000000001142 <+2>: je 0x1157 <busy_loop+23>
0x0000000000001144 <+4>: xor %eax,%eax
0x0000000000001146 <+6>: nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
0x0000000000001150 <+16>: add $0x1,%eax
0x0000000000001153 <+19>: cmp %eax,%edi
0x0000000000001155 <+21>: ja 0x1150 <busy_loop+16>
0x0000000000001157 <+23>: retq
End of assembler dump.
Dump of assembler code for function main:
0x0000000000001040 <+0>: mov $0xa,%edi
0x0000000000001045 <+5>: callq 0x1140 <busy_loop>
0x000000000000104a <+10>: xor %eax,%eax
0x000000000000104c <+12>: retq
End of assembler dump.
相关线程：
在Ubuntu19.04、GCC 8.3.0中测试。可能有某种“睡眠”系统调用？也许您可以嵌入一些汇编逻辑？为什么不插入类似于volatile asm（“rep；nop；”）
的东西，通过浪费CPU周期来进行繁忙暂停，而这些CPU周期什么也不做？为什么不将这段代码放在函数中，并使用“-O0”与“-O2”代码的其余部分分开编译？很明显，它们是连在一起的。@George:刚刚检查过avr libc
没有只等待一段时间的睡眠功能。相反，它映射到CPUsleep
指令，该指令启动一种低功耗模式（有效地停止CPU）。好主意
int main(void) {
unsigned i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
__asm__ volatile("");
}
}
0x0000000000001040 <+0>: xor %eax,%eax
0x0000000000001042 <+2>: retq
__asm__ volatile("nop");
0x0000000000001040 <+0>: nop
0x0000000000001041 <+1>: nop
0x0000000000001042 <+2>: nop
0x0000000000001043 <+3>: nop
0x0000000000001044 <+4>: nop
0x0000000000001045 <+5>: nop
0x0000000000001046 <+6>: nop
0x0000000000001047 <+7>: nop
0x0000000000001048 <+8>: nop
0x0000000000001049 <+9>: nop
0x000000000000104a <+10>: xor %eax,%eax
0x000000000000104c <+12>: retq
void __attribute__ ((noinline)) busy_loop(unsigned max) {
for (unsigned i = 0; i < max; i++) {
__asm__ volatile("" : "+g" (i) : :);
}
}
int main(void) {
busy_loop(10);
}
Dump of assembler code for function busy_loop:
0x0000000000001140 <+0>: test %edi,%edi
0x0000000000001142 <+2>: je 0x1157 <busy_loop+23>
0x0000000000001144 <+4>: xor %eax,%eax
0x0000000000001146 <+6>: nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
0x0000000000001150 <+16>: add $0x1,%eax
0x0000000000001153 <+19>: cmp %eax,%edi
0x0000000000001155 <+21>: ja 0x1150 <busy_loop+16>
0x0000000000001157 <+23>: retq
End of assembler dump.
Dump of assembler code for function main:
0x0000000000001040 <+0>: mov $0xa,%edi
0x0000000000001045 <+5>: callq 0x1140 <busy_loop>
0x000000000000104a <+10>: xor %eax,%eax
0x000000000000104c <+12>: retq
End of assembler dump.
void __attribute__ ((noinline)) busy_loop(unsigned max, unsigned max2) {
for (unsigned i = 0; i < max2; i++) {
for (unsigned j = 0; j < max; j++) {
__asm__ volatile ("" : "+g" (i), "+g" (j) : :);
}
}
}
int main(void) {
busy_loop(10, 10);
}