c - 在为 ARM7 编译的 C 代码中，使用全局变量会提高还是降低性能？

Question

在为 ARM7 嵌入式平台编译时，在 C 代码中使用大量全局变量会降低还是提高性能？

代码库由多个 C 源代码文件组成，它们使用 extern 关键字引用彼此的全局变量。来自不同源代码文件的不同函数引用不同的全局变量。一些变量是数组。

我使用的编译器是 IAR 的 EW ARM kickstart edition (32kb)。

Answer 1

与 static 相比，这总是会降低性能并增加程序大小。变量。你的问题没有具体问什么你正在比较。我可以看到各种替代方案，

与静态变量相比。

与按值传递的参数相比。

与传递的数组或结构指针中的值相对。

ARM blog详细说明如何将常量加载到 arm 寄存器。必须始终执行此步骤以获取全局变量的地址。编译器不会事先知道全局有多远。如果您将 gcc 与 -lto 一起使用或使用类似整体程序的东西，然后可以执行更好的优化。基本上，这些会将全局转换为静态。

在这里，编译器可能会保存一个带有全局基地址的寄存器，然后使用偏移量加载不同的变量；如 ldr rN, [rX, #offset] .也就是说，如果你幸运的话。

RISC CPU 的设计，如 ARM，支持处理所有内存访问的加载/存储单元。通常，加载/存储指令能够使用 [register + offset]形式。此外，所有 RISC 寄存器都是近似对称的。这意味着任何寄存器都可以用于此偏移访问。通常，如果您通过 struct或者数组指针作为参数，那么就变成了一样的东西。即 ldr rN, [rX, #offset] .

现在，参数的优点是最终，您的例程可以通过传递不同的指针来支持多个数组或结构。此外，它还为您提供了将公共(public)数据分组在一起的优势，从而带来了缓存优势。

我认为全局变量对 ARM 是有害的。你应该只使用全局指针，你的代码需要一个单例。或者你有某种同步内存。即，全局变量应该只用于全局功能而不是数据。

通过堆栈传递所有值显然效率低下，并且会丢失内存引用或指针的值。