Optimization 为什么这个代码是由avr gcc生成的，它是如何工作的？

这是我正在处理的一个C项目中反汇编的AVR代码片段。我注意到这个奇怪的代码正在生成，我无法理解它是如何工作的。我假设这是某种荒谬的优化

原因是什么

92:         ticks++;         // unsigned char ticks;
+0000009F:   91900104    LDS       R25,0x0104     Load direct from data space
+000000A1:   5F9F        SUBI      R25,0xFF       Subtract immediate
+000000A2:   93900104    STS       0x0104,R25     Store direct to data space
95:         if (ticks == 0) {
+000000A4:   2399        TST       R25            Test for Zero or Minus
+000000A5:   F009        BREQ      PC+0x02        Branch if equal
+000000A6:   C067        RJMP      PC+0x0068      Relative jump

---

具体来说，为什么第二条指令从R25中减去0xFF，而不是仅仅从R25中减去0xFF；dr编译器的设计目的是使用更具可移植性、高效性和通用性的解决方案

指令设置用于后续指令的

C

（进位）和

H

（半进位）CPU标志（8位AVR BTW中没有

ADDI

，因此要添加

x

的立即值，我们从中减去

-x

），而不是。由于

SUBI

和

INC

都有2个字节的长度，并且在1个时钟周期内执行，因此使用

SUBI

-oth不会丢失任何内容，如果使用8位大小的计数器，则可以很容易地检测它是否已翻转（按/），以及是否使用16位或32位大小的计数器，它允许您以一种非常简单的方式递增它-只需使用

INC

，

0x00FF

将增加到

0x0000

，因此您必须在

INC

初始化之前检查最低字节是否为

0xFF

。OTOH，使用

SUBI

您只需

SUBI-1

最低字节，然后

ADC 0

用于以下字节，确保所有潜在进位都已计算在内

进一步阅读：

---

SUBI指令可用于将任何8位常量与8位值相加/相减。它的成本与INC相同，即指令大小和执行时间。因此，编译器更喜欢SUBI，因为它更通用。没有相应的ADDI指令，可能是因为它是冗余的。

如果不明显，我指的是第二行：从R25中减去0xFF。。。为什么不只是“INC R25”？正如@PeterCordes所指出的那样，这样的代码实际上只会通过

-O0

发出，这使得这个问题本身有点没有意义。。。使用

-O3

/

-Os

，这些指令将被更改为更紧凑的版本（分支上的标志等）。我包括了接下来的几个指令。。。这有助于缩小范围吗？我仍然不明白“SUBI R25,0xFF”和“INC R25”的区别，两者都是1个时钟。如果R25从255转为0，TST R25指令将正常工作。看起来INC设置了V、N、S、Z标志，但SUBI设置了H、V、N、S、Z、C。由于编译器接下来生成了一条TST指令，它似乎无论如何都没有使用SUBI的标志。此外，使用SUBI似乎有些奇怪，因为带有0x01的ADDI将再次等效。这真的有点神秘。我只是注意到没有ADDI指令。也许这可以部分解释。@GregHewgill我已经冒昧地（当然，如果你愿意，可以随意回滚）扩展了你的答案；因为你基本上是用这里的旗子打钉子，所以我添加了一些链接、基本原理等来证实它。我不想发布另一个答案，因为你基本上已经回答过了，但我觉得你的答案会更好，需要更多的幕后编译器琐事。@vaxquis:是的，我一直在看gcc asm输出（包括一个），我只是没有使用AVR的经验。你是对的，两者都有相同的大小/CPU时钟-但是说“

SUBI

是首选（…），因为它更通用”只是手工操作，没有描述任何细节

SUBI

并没有“更通用”，因为它需要寄存器r16-31，而不是

INC

的r0-31范围。avr gcc编译器被手动调整为执行

SUBI

而不是

INC

，原因正是下面格雷格给出的-

SUBI

正确设置进位标志，而

INC

只是忽略它。使用

SUBI

，它使16/32位计数器更加简单，因为您根本不必检查较低字节的溢出！