NiosII编程优化指南.docx

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NiosII编程优化指南

[shared]NiosII编程优化指南

2009-12-0421:

43

Abstract

由於體積和成本因素，嵌入式系統的記憶體都很小，所以系統開發人員都很在意編譯出的程式碼大小，本文討論減少NiosIIEDS編譯程式碼大小的方法。

使用環境：

NiosIIEDS7.2SP1

Introduction

以DE2而言，on-chipmemory最多只能49KB，SRAM只有512KB，SDRAM也只有8MB，這和Intelx86平台動不動都有上G的記憶體不同，尤其有時為了簡化debug因素，只用on-chipmemory時，最常遇到的就是on-chipmemory塞不下所編譯的程式碼，以下討論幾種能有效減少NiosII程式碼的方法。

Solution

1.使用Release模式

預設為Debug模式，由於需要debugsymbol，檔案大小較大。

選好project，按右鍵，ActiveBuildConfiguration->勾選Relase。

由於NiosIIEDS除了軟體project外，還會自帶一個systemlibraryproject，兩個project都要改成Release模式。

2.調整gcc參數

NiosIIEDS預設的gcc並沒有啟動最佳化，可以調成-O3或者-Os。

選好project，按右鍵，Properties，左側選C/C++Build，在左側TotalSettingstab選General，在右側OptimizationLevels選Optimizemost（-O3）或Optimizesize（-Os），效果可能要自己實際試試看，且將DebugLevel選None。

3.使用Reduceddevicedrivers

一些周邊提供了兩種模式的驅動程式，一種強調的是『速度』，一種強調的是『檔案大小』，NiosIIEDS預設使用強調『速度』的驅動程式，勾選ReducedDeviceDrivers可有效減少程式碼大小。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，將Reduceddevicedrivers打勾。

4.縮小Maxfiledescriptors常數

預設為32，根據NiosIISoftwareDeveloper'sHandbook說法，將此常數變小有助於減少編譯程式碼大小。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，設定Maxfiledescriptors常數。

5.將stdout、stderr、stdin設為null

若你的軟體程式完全沒用到stdout、stderr、stdin，可將此設為null，將可略為減少編譯程式碼大小。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，將stdout、stderr、stdin設為null。

6.使用SmallClibrary

若你使用到ANSIC函數，可選擇使用SmallClibrary，這是gcc為嵌入式系統重新量身訂作的ANSICstandardlibrary。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，將SmallClibrary打勾。

7.使用UNIX-StyleFileI/O

若你還想進一步減少編譯程式碼大小，就連SmallClibrary都不要用，事實上，NiosII的HAL已經提供了UNIX-StyleFileI/O函數，直接使用將可有效減少編譯程式碼大小。

8.自己實作ANSIC函數

若你只需要一小部份的ANSIC函數，事實上可以自己實作，而不要使用整個ANSIClibrary。

如getchar（）函數：

1

intgetchar（void）

{

2

  charc;

3

  return（read（0,&c,1）==1）?

（unsignedchar）c:

EOF;

4

}

9.使用LightwieghtdevicedriverAPI

一些周邊如JTAGUART、UART、Optrex16207LCD支援LightweightdevicedriverAPI，可減少編譯程式碼大小。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，將LightweightdevicedriverAPI打勾。

10.使用Minimalcharacter-modeAPI

若你僅使用簡單的IO功能，可不需includeANSI的stdio.h，而用sys/alt_stdio.h取代，sys/alt_stdio.h提供了alt_printf（）、alt_putchar（）、alt_putstr（）與alt_getchar（），如此將可減少編譯程式碼大小。

11.移除不需要的驅動程式

若有硬體周邊存在，無論你軟體程式是否存取該硬體，NiosIIEDS預設會幫你加上該硬體的驅動程式，如此將會增加編譯程式碼大小，請手動移除不需要的硬體驅動程式。

12.避免Cleanexit

Cleanexit會將所有C函數內部I/Obuffer清除，並呼叫任何對atexit（）註冊的函數，NiosIIEDS預設使用Cleanexit。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，不要選Cleanexit（flushbuffers）。

13.勾選Programneverexits

嵌入式系統通常不會結束，所以可勾選Programneverexits減少exit所造成的負擔。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，勾選Programneverexits。

14.不要使用C++

NiosIIEDS預設支援C++，但C++所編譯的程式碼大小較大，建議使用純C語言撰寫。

選好project，按右鍵，SystemLibraryProperties，不要勾選SupportC++。

SeeAlso

（原創）如何使用ModelSim-Altera對NiosII仿真?

（SOC）（NiosII）（SOPCBuilder）（ModelSim）（DE2）

Conclusion

我只是將NiosIISoftwareDevelopers'sHandbook中提到的方法簡單的加以整理，更詳細請直接參考Altera手冊。

Reference

NiosIISoftwareDeveloper'sHandbook

紫藤2的NiosII如何降低代碼長度