www.elektronik.si

[alessio]

Testiram neke DSP algoritme za ARM MCU-je. Težavo imam pri razumevanju optimizatorja prevajalnika.
Problem lahko prikažem z naslednjim primerom, ki je namenoma zelo poenostavljen:

[Glitch]

Ampak izracun za c je pa vseeno pustil? Ce je to res, je zato, ker je pogruntal, da je le zadnji rezultat relevanten in prav ima.

Ponavadi je volatile spremenljivka, ki je neposredno povezana z zanko in to je i. Poskusi dodati volatile pred i.

[Glitch]

Ali si poskusil rešiti težavo?

[gregoral]

Sicer sem pri odgovoru zeeelo pozen, ampak vseeno.

Dodal bi komentar glede namembnosti ključne besede volatile.

Le ta pove prevajalniku, da lahko vrednost ki se nahaja v njej spremeni "zunanji" dejavnik. Kar je lahko interrupt rutina, lahko DMA prenos, če imamo pa več "procesov", pa tudi drug proces.

V primeru:

[alessio]

[Sokrat]

[Glitch]

Jahm... ni videti, da bi probal dati i kot volatile.

Torej, si dal i volatile, ki je neposredno povezan z zanko?

[alessio]

Glitch, sorry, sem ti pozabil odgovorit oz. spregledal takrat tvoj reply.

Ja, sem deklariral i tudi kot volatile. Optimizacija level 2 pa je še vedno
preskočila funkcijo mult_int, je pa 10000x inkrementirala i.

Sicer, ah, silly me...
Sedaj po skoraj enem letu sem takoj našel razlog za "nepravilno" prevajanje.
Prevajalnik je dejansko dovolj pameten in uvidi, da je int volatile c na stacku
in je tako dejansko hudo trapasto pisat vanj nekaj, kar ni nikjer uporabljeno.
Se pravi, bistveno je to, da je c na stacku!

Če int volatile c prestavimo ven iz funkcije in tako postane globalna spremenljivka,
potem pa že ima pomen refreshat njegovo vrednost. In to prevajalnik tudi preverjeno
prevede in predvidi klic funkcije mult_int in vpiše novo vrednost v c.

Gregor, Glitch, Sokrat, hvala za spodbudo. Another mistery solved.

~Aleš

[Sokrat]

Ja, samo to je pa res napacno delovanje, kakrsno je opisano v tistem clanku. Ce je i volatile, bi moral v vsaki iteraciji for zanke prebrati vrednost i, saj je od nje odvisna vrednost mult_int(), od vrednosti te pa rezultat c. Ce bi torej i prevajalnik pravilno obravnaval, potem ne bi smelo priti do napake, ki jo ti vidis.

Zgolj iz radovednosti: kateri predvajalnik (ce je gcc, katera verzija ?) pa uporabljas ? Zanimivo bi bilo videti, ce je korelacija med tezavami iz clanka in tvojim problemom zaradi verzije prevajalnika.

[alessio]

Sokrat, ne temo tistega članka je bila pred časom vroča razprava
na comp.arch.embedded. Nekatere eminence so članek hladnokrvno raztrgale.
Kot sem rekel, kakšno reč je potrebno vzeti z rezervo, je pa vsekakor zelo interesantno branje.

Sedaj ko razmišljam o tistem mojem izmišljenemu primeru,
se mi zdi logično, da je prevajalnik pri optimizaciji prevedel kodo,
tako kot jo je. Je pa dejansko vprašanje, če se je delal mal preveč "pametnega".
Bi se res moral poglobit in naštudirat sequence pointe in C standard...

Sicer pa sem danes prevajal z Keil-om 3.40.

Sledeči program

[alessio]

Keil v 3.40 pri optimizaciji level 2 in 3 ne kliče funkcije in prireja vrednosti c-ju.
Level 0 in 1 pa ja. Enaka zgodba je z the latest and greatest v. 3.70 (ARM-ov C compiler 4.0.0.524).

Z GCC-jem sem imel takrat sicer enake izkušnje.

[Sokrat]

[gregoral]

Zdravo, vsem!

Kot vidim sem sprožil val zanimanja , vidim tudi da si medtem že rešil težavo, a vseeno bom postal to kar sem napisal pred 3 urami, potem sem bil pa nujno zadržan in nisem pravočasno postal.

Zakaj ti prevajalnik briše tisto zanko?

V tvojem primeru je spremenljivka c deklarirana znotraj funkcije main. Sicer je res označena kot volatile, ampak volatile je namenjen globalnim spremenljivkam.

V primeru HW registra (IOPIN) imaš v deklaraciji tudi naveden naslov kjer se nahaja, v primeru spremenljivke c pa ne, torej ti naslov spremenljivke c določi sam prevajalnik.

Morda sicer nič od tega ne vpliva na odločitev o odstranitvi for zanke.

Ja zelo verjetno zato, ker na isto lokacijo vpisuješ vrednosti v zanki in po končani zanki bo vrednost v c enaka mult_int(9998, 10), ne glede na to kakšne vrednosti ima prej.

Optimizacija je možna samo zato, ker funkcija mult_int ne dostopa do ničesar drugega kot do parametrov a in b, ter vrne rezultat.

Se pa strinjam, da če je spremenljivka volatile, da je čudno da ti odstrani for zanko.

Si morda poizkusil tudi s kakšno funkcijo ki dostopa tudi do kakšne globalne spremenljivke?

Recimo takole:

[Glitch]

[brisano... prehitro je bilo]

Tako torej (povzetek):

Lokalne spremenljivke nimajo nobene uporabne vrednosti, ce se jih ne uporabi in prevajalnik jih optimizira oz. odstrani kar je prav. Volatile gor, dol, levo, desno, ...
Ce za for zanko spremenljivko c dejansko uporabis, jo prevajalnik ne bo odstranil in je volatile popolnoma nepotreben (ker to ni namen te besede). Bo pa optimiziral for zanko, ce bo i brez volatile (kar je dejansko namen uporabe).

[alessio]