ARM架构编译选项详解

"本文档详细介绍了适用于ARM架构的编译器选项，包括如何生成不同ABI的代码、设置栈帧、支持 Thumb 指令集之间的交互工作以及控制函数 prolog 的指令调度。" 在 ARM 架构的软件开发中，编译器选项扮演着至关重要的角色，它们可以精确地控制生成的机器码以适应特定的需求和环境。以下是一些关键的 ARM 选项的详细解释： 1. `-mabi=name`： 这个选项用于指定生成代码所遵循的应用二进制接口（ABI）。不同的 ABI 会影响函数调用约定、数据类型布局以及其他低级细节。常见的值有： - `apcs-gnu`: ARM Procedure Call Standard (APCS) 风格，带有 GNU 扩展。 - `atpcs`: APCS 的传统版本。 - `aapcs`: ARM 与应用二进制接口，通常用于嵌入式系统。 - `aapcs-linux`: 在 Linux 上使用的 AAPCS。 - `iwmmxt`: Intel Wireless MMX 技术的扩展。 2. `-mapcs-frame` 和 `-mapcs`： 这两个选项确保生成的代码使用 ARM 过程调用标准（APCS）创建栈帧，即使对于那些不需要栈帧的简单函数也是如此。栈帧使得调试和异常处理变得更加容易。默认情况下，使用 `-mno-apcs-frame`，意味着编译器可能不会为叶子函数创建栈帧。若同时使用 `-fomit-frame-pointer`，则只有非叶子函数会产生栈帧。 3. `-mthumb-interwork`： 当启用此选项时，编译器将生成支持 ARM 和 Thumb 指令集之间互相调用的代码。Thumb 是 ARM 的一个节能子集，提供 16 位指令。如果不启用该选项，ARM 和 Thumb 指令集无法在同一程序中无缝切换。默认情况下，不开启 `-mthumb-interwork`，因为这会导致生成的代码稍大。 4. `-mno-sched-prolog`： 此选项阻止编译器对函数 prolog（即函数开头的指令序列，用于分配栈空间、保存寄存器等）中的指令进行重排序或合并。这意味着每个函数的开始都会有一组可识别的、独立的指令，这对于某些调试工具和分析工具来说是很有用的。默认情况下，编译器可能会优化 prolog 的指令顺序以提高性能。 这些编译器选项在不同的场景下各有优势，例如，当需要与现有代码库兼容时，选择正确的 ABI 至关重要；而 `-mthumb-interwork` 则在需要节省空间但又希望利用 ARM 功能时非常有用。开发者应根据项目需求和目标平台的特性来选择合适的选项。理解并正确使用这些选项，可以提高代码的效率、兼容性和可维护性。