如何减少NIOS程序代码量.PDF

如何减少NIOS 程序代码量 2010 2 如何减少 NIOS 程序代码量 引言 用过NIOS 的朋友都会体会到NIOS 那笨拙的编译器编译出的代码有多么庞大。没有SDRAM 的FPGA 系统想架构NIOS 是一件多么困难的事情，因为仅仅一句printf 就要占去几十K 的 存储空间，真是让人望而却步。今天我们这个专题就是为那些没有SDRAM 却又想试试NIOS 强大功能的朋友们准备的。 如何减少代码量 废话少说，切入正题：NIOS 减小代码量的方法有很多，大家按照如下设置，就可以轻松将 自己的C 代码优化到最小尺寸。 1.采用alt_main( )作为程序入口 NiosII 处理器的启动可采用两种方式：自动初始化和用户自定义初始化。ANSI C 标准定义 应用程序可以通过调用main()来开始执行。在调用main()之前，应用程序假定运行环境和所 有的服务系统都被初始化并准备运行。初始化可以被硬件抽象层（HAL ）系统库自动执行。 程序员不需要考虑系统的输出设备以及如何初始化每一个外设，HAL 会自动初始化整个系 统。 HAL 提供的系统初始化代码按以下启动顺序运行： ① 启动指令和数据高速缓冲存储器； ② 配置堆栈； ③ 配置全局指针； ④ 通过链接器提供的_bss_start 和_bss_end 来零初始化BSS 层，_bss_start 和_bss_end 是开 始和结束BSS 的命令； ⑤ 如果当前系统没有启动下载器，就复制.rwdata、.rodata，或者剩下的部分到RAM ； ⑥ 调用alt_main() 。 如果不调用alt_main()函数，则系统默认运行步骤如下： ① 调用ALT_OS_INIT()来执行任何操作系统所特有的初始化。如果HAL 是在操作系统里 运行的，那么初始化alt_fd_list_lock 命令。它可以控制访问HAL 文件系统，初始化中断控 制器并执行中断； ② 调用alt_sys_init() 函数，以初始化系统里所有的驱动装置和软件组成部分； ③ 重新设置C 标准I/O 通道（stdin，stdout ，stderr ）, 以使用合适的器件 ④ 调用main() ； ⑤ 调用exit() ，main() 的返回代码作为exit() 的输入。 看看吧，如果不编写自己的alt_main() 函数，NIOS 将会默认执行所有的初始化过程，显然耗 费了大量的初始化代码。所以如果我们够牛，或者我们的程序使用的硬件足够容易，能手动 初始化任何所用的硬件。则可以采用 alt_main() 函数完全控制系统的初始化，手动编写初始 化系统的代码以减小代码量，其格式如下 3 如何减少 NIOS 程序代码量 int main (void) __attribute__ ((weak, alias (alt_main))); int alt_main (void) { ….. } 使用独立式编程环境会增加 NiosII 程序编写的复杂性。独立式编程环境的主要作用在 于减小代码量，但要使用这种方法，需要对 NiosII 处理器的外设和驱动编写都非常熟悉才 行。所以啊，为了少出问题，最好大家谨慎使用。比如如果使用了alt_main，则中断控制器 必须手动初始化，在 alt_main 开始加入 alt_irq_init (ALT_IRQ_BASE)才行。但是当用main 代替 alt_main 时，不需要 alt_irq_init 中断也能运行。所以使用好这一招还是比较麻烦的。 不过别担心，在NiosII IDE 中也可以通过某些选项来减小HAL 系统库容量，从而达到减小 代码量的目的，那可是完全傻瓜化，比使用独立式编程环境容易得多。 2. 打开编译器优化选项 在nios2-elf-gcc 编译器中使用 “-O3 ”选项，代码可以被最大限度地优化，包括代码的 大小和执行速度。需要注意的是，编译器优化可能会带来一些意想不到的结果。另外，必须 在用户工程和系统库中都使用-O3 选项，如图所示。 4 如何减少 NIOS 程序代码量 3 使