MDK中One ELF Section per Function选项功能探究

本文主要探讨的是MDK开发工具中One ELF Section per Function选项对于代码优化的作用及其实现的机制。

这里以EK-STM32F开发板的LCDDemo实验例程为例进行说明：

1）在MDK的Project -> Options for Target -> Target选项卡下，在Code Generation 中选中Use MicroLIB，选择使用微库。在User选项卡Run User Programs After Build/Rebuild中，勾选Run #1，同时在文本框中输入命令C:/Keil/ARM/BIN31/fromelf.exe --bin -o  ./output/LCDDemo.bin ./output/

LCDDemo_MDK.axf用于生成.bin文件。

    2）在选项卡C/C++中选择优化等级2，同时不选中任何的优化选项。保存，编译链接，下载运行程序，查看output中LCDDemo.bin文件的大小为4728Byte。

3）在图3所示的界面中，将One ELF Section per Function选项选中，保存，编译链接，下载运行程序，查看output中LCDDemo.bin文件的大小为3700Byte。

可以从以上的操作看出， 在其他条件相同的情况下，选项One ELF Section per Function可以将LCDDemo最后生成的.bin文件的大小减少1028Byte，这对于存储资源有限的嵌入式设备来说，还是具有很大的吸引力的。

那么，选项One ELF Section per Function是如何对C程序代码进行优化呢?为此，笔者特别设计了一个方案用于验证选项One ELF Section per Function的优化功能。

首先在LCDDemo工程的main.c文件中加入如下的代码：

void unuse()

{

int i,j = 0;

for (i=0; i<0xfffff; i++) j++;

for (j=0; j<0xfffff; j++) i++;

}

unuse()函数仅是为了测试用而加入的一个函数，该函数为被其他任何的函数所调用。下面分别查看使用选项One ELF Section per Function和不使用选项One ELF Section per Function的区别。

A，              如之前的步骤2)所示操作，生成的LCDDemo.bin的大小为7396Byte。同时，笔者采用反汇编过程进一步验证，找到了unuse()的反汇编代码。可以看出，确实因为添加了unuse()这个函数，而使得最后生成的LCDDemo.bin文件的变大。.

B，              如之前的步骤3)所示操作，生成的LCDDemo.bin的大小为3700Byte。同时，笔者采用反汇编过程进一步验证，未找到unuse()的反汇编代码。可以看出，使用选项. One ELF Section per Function后，即使添加了未使用的函数unuse(),也对于最后生成的LCDDemo.bin文件没有任何的影响。

因此，可以得出，选项One ELF Section per Function的主要功能是对冗余函数的优化。通过这个选项，可以在最后生成的二进制文件中将冗余函数排除掉(虽然其所在的文件已经参与了编译链接),以便最大程度地优化最后生成的二进制代码。

而该选项实现的机制是将每一个函数作为一个优化的单元，而并非整个文件作为参与优化的单元。

选项One ELF Section per Function所 具有的这种优化功能特别重要，尤其是在对于生成的二进制文件大小有严格要求的场合。人们习惯将一系列接口函数放在一个文件里，然后将其整个包含在工程中， 即使这个文件将只有一个函数被用到。这样，最后生成的二进制文件中就有可能包含众多的冗余函数，造成了宝贵存储空间的浪费。

选项One ELF Section per Function对于一个大工程的优化效果尤其突出，有时候甚至可以达到减半的效果。当然，对于小工程或是少有冗余函数的工程来说，其优化效果就没有那么明显了。