Embedded 对于霓虹灯优化，gcc或armcc哪个更好？

这里参考@auselen的答案：，看起来armcc编译器在NEON优化方面比gcc编译器要好得多。这是真的吗？我还没有真正尝试过armcc编译器。但是我使用带有-O3优化标志的gcc编译器得到了非常优化的代码。但现在我想知道armcc是否真的那么好？那么，考虑到所有因素，这两个编译器中哪一个更好呢？

如果您使用NEON Intrinsic，编译器应该没有那么重要。大多数（如果不是全部的话）NEON内部函数都转换为一条NEON指令，因此编译器只剩下寄存器分配和指令调度。根据我的经验，GCC4.2和Clang3.1在这些任务上都做得相当好

然而，请注意，霓虹灯指令比霓虹灯指令更具表现力。例如，NEON加载/存储指令具有增量前和增量后寻址模式，该模式将加载或存储与地址寄存器的增量相结合，从而为您节省一条指令。NEON intrinsic没有提供一种明确的方法来实现这一点，而是依赖于编译器将reguler NEON加载/存储内部函数和地址增量结合到加载/存储指令和post增量中。类似地，某些加载/存储指令允许您指定内存地址的对齐方式，如果指定更严格的对齐保证，则执行速度更快。NEON内部函数同样不允许显式指定对齐方式，而是依赖编译器推断正确的对齐说明符。理论上，您可以在指针上使用“align”属性为编译器提供合适的提示，但至少Clang似乎忽略了这些

根据我的经验，当涉及到这些类型的优化时，无论是Clang还是GCC都不是很聪明。幸运的是，这类优化带来的额外性能好处通常并不是那么高——它更像是10%而不是100%

这两个编译器不是特别聪明的另一个领域是避免堆栈溢出。如果你的代码使用的向量值变量比NEON寄存器多，我觉得这两个编译器产生的代码都很糟糕。基本上，他们似乎是基于有足够可用寄存器的假设来调度指令。寄存器分配似乎是在之后进行的，并且似乎只是在堆栈运行寄存器后将值溢出到堆栈中。因此，请确保您的代码在任何时候都具有小于16 128位向量或32 64位向量的工作集

总的来说，我已经从GCC和Clang中获得了相当好的结果，但是我经常不得不重新组织代码以避免编译器的特性。我的建议是坚持使用GCC或Clang，但是定期与您选择的disassembler一起检查

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所以，总的来说，我认为坚持GCC是好的。不过，您可能需要查看性能关键部件的组装情况，并检查其是否合理。

编译器也是软件，它们往往会随着时间的推移而改进。任何像armcc这样的通用声明都比霓虹灯上的GCC好（或者更好地说是矢量化）不可能永远成立，因为一个开发小组可以通过足够的关注来缩小差距。然而，一开始，期望硬件公司开发的编译器更优秀是合乎逻辑的，因为他们需要展示/推广这些功能

我最近看到的一个例子是关于堆栈溢出的。引用更新部分最后一行的话“这表明，即使是成熟的现代编译器，在优化代码的能力上也可能存在很大差异……”

我是GCC的忠实粉丝，但我不会拿GCC产生的代码质量与英特尔或ARM的编译器打赌。我希望任何主流的商业编译器产生的代码至少和GCC一样好

对这个问题的一个实证答案可能是使用不同的编译器，看看它们是如何优化的

void neon_convert (uint8_t * __restrict dest, uint8_t * __restrict src, int n)
{
  int i;
  uint8x8_t rfac = vdup_n_u8 (77);
  uint8x8_t gfac = vdup_n_u8 (151);
  uint8x8_t bfac = vdup_n_u8 (28);
  n/=8;

  for (i=0; i<n; i++)
  {
    uint16x8_t  temp;
    uint8x8x3_t rgb  = vld3_u8 (src);
    uint8x8_t result;

    temp = vmull_u8 (rgb.val[0],      rfac);
    temp = vmlal_u8 (temp,rgb.val[1], gfac);
    temp = vmlal_u8 (temp,rgb.val[2], bfac);

    result = vshrn_n_u16 (temp, 8);
    vst1_u8 (dest, result);
    src  += 8*3;
    dest += 8;
  }
}

void neon\u convert（uint8\u t*\u restrict dest，uint8\u t*\u restrict src，int n）
{
int i；
uint8x8_t rfac=vdup_n_u8（77）；
uint8x8_t gfac=vdup_n_u8（151）；
uint8x8\u t bfac=vdup\u u8（28）；
n/=8；
对于（i=0；与标量整数/fp支持相比，gcc中的NEON支持还不够成熟。然而，auselen的比较是基于2.5年前发布的gcc 4.4.3。从那时起，NEON改进方面做了相当多的工作。同时，armcc 5.01只有一年的历史。虽然我仍然希望armcc 5.02领先，但更相关的comparison将介于它和4.7 gcc之间。@unixsmurf+1中的一个是我：）尝试在gcc中使用“-marm”标志，thumb代码在gcc中还不太成熟，对于Cortex-A9.Hmm中的thumb2单元更是如此，正如预期的那样，寄存器溢出在gcc中非常广泛。
  20:   f421140d    vld3.8  {d1-d3}, [r1]!
  24:   e2822001    add r2, r2, #1
  28:   f3810c04    vmull.u8    q0, d1, d4
  2c:   f3820805    vmlal.u8    q0, d2, d5
  30:   f3830806    vmlal.u8    q0, d3, d6
  34:   f2880810    vshrn.i16   d0, q0, #8
  38:   f400070d    vst1.8  {d0}, [r0]!
  3c:   e1520003    cmp r2, r3
  40:   bafffff6    blt 20 <neon_convert+0x20>

  1e:   f961 040d   vld3.8  {d16-d18}, [r1]!
  22:   3301        adds    r3, #1
  24:   4293        cmp r3, r2
  26:   ffc0 4ca3   vmull.u8    q10, d16, d19
  2a:   ffc1 48a6   vmlal.u8    q10, d17, d22
  2e:   ffc2 48a7   vmlal.u8    q10, d18, d23
  32:   efc8 4834   vshrn.i16   d20, q10, #8
  36:   f940 470d   vst1.8  {d20}, [r0]!
  3a:   d1f0        bne.n   1e <neon_convert+0x1e>

void neonPermuteRGBtoBGRA(unsigned char* src, unsigned char* dst, int numPix)
{
    numPix /= 8; //process 8 pixels at a time

    uint8x8_t alpha = vdup_n_u8 (0xff);

    for (int i=0; i<numPix; i++)
    {
        uint8x8x3_t rgb  = vld3_u8 (src);
        uint8x8x4_t bgra;

        bgra.val[0] = rgb.val[2]; //these lines are slow
        bgra.val[1] = rgb.val[1]; //these lines are slow 
        bgra.val[2] = rgb.val[0]; //these lines are slow

        bgra.val[3] = alpha;

        vst4_u8(dst, bgra);

        src += 8*3;
        dst += 8*4;
    }
}

$ arm-linux-gnueabihf-gcc --version
arm-linux-gnueabihf-gcc (crosstool-NG linaro-1.13.1-2012.05-20120523 - Linaro GCC 2012.05) 4.7.1 20120514 (prerelease)
$ arm-linux-gnueabihf-gcc -std=c99 -O3 -c ~/temp/permute.c -marm -mfpu=neon-vfpv4 -mcpu=cortex-a9 -o ~/temp/permute_gcc.o

00000000 <neonPermuteRGBtoBGRA>:
   0:   e3520000    cmp r2, #0
   4:   e2823007    add r3, r2, #7
   8:   b1a02003    movlt   r2, r3
   c:   e92d01f0    push    {r4, r5, r6, r7, r8}
  10:   e1a021c2    asr r2, r2, #3
  14:   e24dd01c    sub sp, sp, #28
  18:   e3520000    cmp r2, #0
  1c:   da000019    ble 88 <neonPermuteRGBtoBGRA+0x88>
  20:   e3a03000    mov r3, #0
  24:   f460040d    vld3.8  {d16-d18}, [r0]!
  28:   eccd0b06    vstmia  sp, {d16-d18}
  2c:   e59dc014    ldr ip, [sp, #20]
  30:   e2833001    add r3, r3, #1
  34:   e59d6010    ldr r6, [sp, #16]
  38:   e1530002    cmp r3, r2
  3c:   e59d8008    ldr r8, [sp, #8]
  40:   e1a0500c    mov r5, ip
  44:   e59dc00c    ldr ip, [sp, #12]
  48:   e1a04006    mov r4, r6
  4c:   f3c73e1f    vmov.i8 d19, #255   ; 0xff
  50:   e1a06008    mov r6, r8
  54:   e59d8000    ldr r8, [sp]
  58:   e1a0700c    mov r7, ip
  5c:   e59dc004    ldr ip, [sp, #4]
  60:   ec454b34    vmov    d20, r4, r5
  64:   e1a04008    mov r4, r8
  68:   f26401b4    vorr    d16, d20, d20
  6c:   e1a0500c    mov r5, ip
  70:   ec476b35    vmov    d21, r6, r7
  74:   f26511b5    vorr    d17, d21, d21
  78:   ec454b34    vmov    d20, r4, r5
  7c:   f26421b4    vorr    d18, d20, d20
  80:   f441000d    vst4.8  {d16-d19}, [r1]!
  84:   1affffe6    bne 24 <neonPermuteRGBtoBGRA+0x24>
  88:   e28dd01c    add sp, sp, #28
  8c:   e8bd01f0    pop {r4, r5, r6, r7, r8}
  90:   e12fff1e    bx  lr

$ armcc
ARM C/C++ Compiler, 5.01 [Build 113]
$ armcc --C99 --cpu=Cortex-A9 -O3 -c permute.c -o permute_arm.o

00000000 <neonPermuteRGBtoBGRA>:
   0:   e1a03fc2    asr r3, r2, #31
   4:   f3870e1f    vmov.i8 d0, #255    ; 0xff
   8:   e0822ea3    add r2, r2, r3, lsr #29
   c:   e1a031c2    asr r3, r2, #3
  10:   e3a02000    mov r2, #0
  14:   ea000006    b   34 <neonPermuteRGBtoBGRA+0x34>
  18:   f420440d    vld3.8  {d4-d6}, [r0]!
  1c:   e2822001    add r2, r2, #1
  20:   eeb01b45    vmov.f64    d1, d5
  24:   eeb02b46    vmov.f64    d2, d6
  28:   eeb05b40    vmov.f64    d5, d0
  2c:   eeb03b41    vmov.f64    d3, d1
  30:   f401200d    vst4.8  {d2-d5}, [r1]!
  34:   e1520003    cmp r2, r3
  38:   bafffff6    blt 18 <neonPermuteRGBtoBGRA+0x18>
  3c:   e12fff1e    bx  lr