MCU软件基准测试实用技巧：编译器优化能力评测指引

2021-12-14 19:01:53 IAR Systems

在MCU开发和应用中，工程师都需要进行MCU的能力测试，通用的做法是用Benchmark（基准）程序来测试。然而，在做基准测试时，编译器的优化能力也在测试结果中有较为明显的影响，同一套硬件平台，选用不同的编译器和不同的优化选项，可能得出的结果相差较大。

为了最大程度释放MCU的性能，在基准测试中取得最理想的结果，往往需要工程师不仅对自身的硬件比较了解，更需要深入了解编译器的优化原理，并灵活应用，才能在基准测试中发挥出MCU的全部性能。IAR Systems作为全球知名的嵌入式工具厂商，其编译器在优化能力上有独特的优势，MCU配合IAR的编译器往往能够得出较好的基准测试结果。

本文以已在MCU领域内广泛使用的IAR Embedded Workbench开发工具套件为例，来分享MCU软件基准测试应该注意的项目和以下技巧，从而帮助读者能够去生成业内最高效和最完备的代码。利用以下项目和设置，工程师可以精准调整优化等级，最大限度地进行测试和提升所开发和应用代码的性能。

选择代码尺寸还是执行速度

利用IAR Embedded Workbench等开发工具套件，工程师可以对整个工程范围或对单个文件设定优化级别和类型。在源代码中，甚至可以对单个函数使用 #pragma optimize 指令来完成此操作。

优化的目的是减少代码尺寸和提高执行速度。如果只能满足其中一个目标，编译器会根据用户指定的设置进行优先处理。因此，在实际的软件基准测试中，工程师可以尝试各种设置来获得最佳效果。举个例子，由于函数内联更侧重于执行速度的优化，相较于采用通用代码尺寸优化设置，采用函数内联与通用代码执行速度优化设置将获得更小的程序代码。

选择小型内存模型

为了能够充分地发挥MCU器件的性能和减少应用中的问题，软件开发必须充分考虑MCU器件的内存等资源限制，因此需要为目标器件和项目选择尽可能小的内存模型。

小型内存模型的优点包括：

更小尺寸的地址
更小尺寸的指令
更小尺寸的指针
效率更高
代码更少

诸如IAR Embedded Workbench这样的成熟的开发工具套件也集成了相关评估功能，可以对内存模型进行多方面评估，从而帮助工程师去测试软件的规模和优化设计。

选择合适的运行时库

默认情况下，运行时库是以最高代码尺寸优化级别进行编译的。如果您想要对速度进行优化，请考虑重新编译生成这些库。可以通过配置选项来设置某些标准库功能（如语言环境、文件描述符和多字节）最适合的级别。

根据具体需求，在库选项中选择 scanf 输入和 printf 的格式。默认选项并非最小格式。