从 Arm Compiler 5 迁移到 Arm Compiler 6

在开始之前,建议先备份你的工程代码。

迁移条件
要使用 ARM Compiler 6,建议MDK的版本至少为:

MDK版本5.23或更高版本
MDK版本5.23提供两个编译器,分别是 ARM Compiler 5.06 和 ARM Compiler 6.6。

软件包也需要支持 ARM Compiler 6,以下是支持 ARM Compiler 6 的最低软件包版本:

Keil MDK-Middleware包: 版本7.4.0及以上
Keil ARM Compiler Support 包: 版本1.3.0及以上
ARM CMSIS 包: 版本5.0.1及以上
切换编译器
使用MDK打开工程。

选择 Project - Options for Target from the menu。

点击 Target 选项卡,找到 ARM Compiler: 下拉列表。

设置ARM编译器为 Version 6 。

点击 OK 键确认更改。

切换后的ARM Compiler 6所有设置都为默认值。

设置警告级别
ARM Compiler 6 提供的警告级别比 ARM Compiler 5 多,如果你习惯 ARM Compiler 5 的警告级别,选择AC5-like Wamings。

可以通过在参数前面加上-Wno-来禁用特定诊断组的警告。

例如,通过选项-Wno-missing-noreturn禁用了–Wmissing-noreturn。


在迁移的第一步中,建议将级别切换为“无警告”。 这将使您可以专注于错误消息。

解决所有错误信息后,选择AC5-like Wamings,设置-Wno-invalid-source-encoding选项:禁用源代码编码检测,因为LCD和打印信息有中文,编译器认为这些是无效编码。

如果想测试下代码是否规范,可以选择All wamings。

设置优化级别
选择-Os babanced级别,平衡代码大小和性能。
如果想代码执行速度快,可以选择-O2、-O3、-Ofast级别,优化性能(速度),优化依次提升,但生成的代码大小可能会变大。
如果想减少代码大小,可以选择-Os babanced、-Oz image size级别,代码大小优化依次提升。
比如我的工程,使用-Oz image size级别编译出的code大小为103026、使用-Os babanced级别编译出的code大小为115848字节、使用-O3级别编译出的code大小为160536。差别很大。

-O0级别没有做任何优化。注意ARM Compiler 5的-O0实际上是有优化的,所以ARM Compiler 6的-O1级别与ARM Compiler 5的-O0级别最为相似,都可以获取良好的调试体验,在调试阶段可以选用。

不兼容的语言扩展
主要是代码中的__align(x)、__packed、__weak等编译器扩展语言。解决方法是使用CMSIS定义的相关宏。

替换CMSIS头文件,这里使用的是5.6.0版本的CMSIS。
如果安装了较新的Keil,可以在路径.\Keil_v5\ARM\PACK\ARM\CMSIS目录中找到合适的CMSIS版本。
将.\Keil_v5\ARM\PACK\ARM\CMSIS\5.6.0\CMSIS\Core\Include内的文件替换到工程code_cm3.h所在的文件夹。

修改lwip协议栈的cc.h文件,因为lwip使用到了编译器的扩展语言,比如取消结构体的对齐优化、指定变量对齐方式等,这些扩展语言 ARM Compiler 5 和 ARM Compiler 6 并不相同。
在cc.h文件中引用CMSIS提供的cmsis_compiler.h文件,然后修改结构体封装与对齐宏代码为:

/* Arm Compiler 4/5 */
#if   defined ( __CC_ARM )
    #define PACK_STRUCT_BEGIN __packed
    #define PACK_STRUCT_STRUCT
    #define PACK_STRUCT_END
    #define PACK_STRUCT_FIELD(fld) fld
    #define ALIGNED(n)  __ALIGNED(n)

  /* Arm Compiler above 6.10.1 (armclang) */
#elif defined (__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6100100)
    #define PACK_STRUCT_BEGIN
    #define PACK_STRUCT_STRUCT __PACKED
    #define PACK_STRUCT_END
    #define PACK_STRUCT_FIELD(fld) fld
    #define ALIGNED(n)  __ALIGNED(n)

/* GNU Compiler */
#elif defined ( __GNUC__ )
    #define PACK_STRUCT_BEGIN
    #define PACK_STRUCT_STRUCT __PACKED
    #define PACK_STRUCT_END
    #define PACK_STRUCT_FIELD(fld) fld
    #define ALIGNED(n)  __ALIGNED(n)
    
#else
    #error "Unsupported compiler"
#endif

程序中使用了__packed、__align(n)、__inline、__weak的地方分别用CMSIS提供的宏__PACKED、__ALIGNED(n)、__INLINE、__WEAK代替。

注意__packed和__attribute__((packed))的使用区别:

ARM Compiler 5 使用__packed:

typedef __packed struct
{
    char x;           
    int y;
} X; 

ARM Compiler 6 使用__attribute__((packed)):

typedef struct __attribute__((packed))
{
    char x;                   
    int y;
} X; 

如果使用ARM Compiler 5 时习惯使用typedef __packed struct {}X; 句法,推荐改为CMSIS提供的宏句法:typedef __PACKED_STRUCT {}X;

当使用ARM Compiler 5 时会自动扩展为:typedef __packed struct {}X;

当使用ARM Compiler 6 时会自动扩展为:typedef struct __attribute__((packed)) {}X;

如果使用内联函数建议按照以下格式:

__STATIC_INLINE func_name(arg)
{
    //函数体
}

防止ARM Compiler 6在-O0、-O1级别设置下,链接时出现未定义符号的错误。(在这种优化级别下__INLINE可能并不会内联)

不兼容的语言扩展总结如下:

ARM Compiler 5     ARM Compiler 6                                    CMSIS(推荐)
__align(x)                __attribute__((aligned(x)))                     __ALIGNED(x)
__alignof__             __alignof__            
__ALIGNOF__        __alignof__    
__asm                     见汇编迁移    __ASM
__const                    __attribute__((const))    
__forceinline            __attribute__((always_inline))    
__global_reg            不支持    
__inline                    __inline__ 此功能使用取决于语言模式    __INLINE
                                                                                                 __STATIC_INLINE
__int64                    没有对等选项.使用 long long    int64_t
__irq                        __attribute__((interrupt))                            Cortex-M ISR不需要此关键字
__packed                __attribute__((packed))                                __PACKED
__packed x struct    struct x attribute((packed))                           __PACKED_STRUCT x
__pure                    __attribute__((const))    
__smc                    不支持,使用内联汇编或等效程序    
__softfp                    __attribute__((pcs(“aapcs”)))    
__svc                        不支持,使用内联汇编或等效程序    
__svc_indirect            不支持,使用内联汇编或等效程序    
__thread                    __thread    
__value_in_regs            __attribute__((value_in_regs))    
__weak                    __attribute__((weak))                                    __WEAK
__writeonly            不支持    


提示:可以使用uVision IDE的查找功能来查找上述关键字,然后做迁移处理。

不兼容的属性扩展:

Arm Compiler 5 属性                    Arm Compiler 6 属性                            描述
__attribute__((at(address)))            __attribute__((section(".ARM.__at_address")))    Arm Compiler 6 中的 armlink 仍然支持以 .ARM.__at_address 的形式放置段
__attribute__((at(address), zero_init))    __attribute__((section(".bss.ARM.__at_address")))    Arm Compiler 6 中的 armlink 支持以 .bss.ARM.__at_address 的形式放置零初始化段。 .bss 前缀区分大小写,并且必须全部小写。
__attribute__((section(name), zero_init))    __attribute__((section(".bss.name")))    name 是你选择的名字。 .bss 前缀区分大小写,并且必须全部小写。
__attribute__((zero_init))    不支持
默认将零初始化变量放在.bss 段。    如果变量具有初始值设定项,则 Arm Compiler 5 会生成错误。 否则,它将零初始化变量放在 .bss段。
点击这里查看迁移详细例程。

内嵌汇编
ARM Compiler 6 完全改变了处理汇编代码的策略。

汇编语法现在兼容GNU风格而不是ARM风格。 汇编也是由C编译器完成, 无需单独的汇编器。

FreeRTOS的移植层由..\FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM3目录下的port.c和portmacro.h文件改为..\FreeRTOS\Source\portable\GCC\ARM_CM3目录下的port.c和portmacro.h文件。

这是因为这两个文件会涉及内嵌汇编。

自定义的内嵌汇编函数。

ARM Compiler 5:

__asm  uint32_t __get_flash_base(void) 
{
   IMPORT |Image$$ER_IROM1$$RO$$Base|;
    
    ldr r0,=|Image$$ER_IROM1$$RO$$Base|;
    bx lr;
}

ARM Compiler 6:(看了下帮助手册,也可以不使用汇编)

uint32_t get_flash_base(void)
{
    extern uint32_t Image$$ER_IROM1$$RO$$Base;
    
    return (uint32_t)&Image$$ER_IROM1$$RO$$Base;
}

语法更严格
比如某个函数之前要对外开放,.c和.h中定义和声明都相同。后来在.c文件中将该函数定义为本地函数,使用static修饰,但.h中忘记删除也没有做相应修改。这种情况下,ARM Compiler 5 不会报错,ARM Compiler 6 会报错:

../file_name.c(10): error: static declaration of 'func_name' follows non-static declaration

如下代码:

for(i=0; i<0x7E-0x20; i++)

ARM Compiler 5 不会报错,ARM Compiler 6 会报错:

../file_name.c(332): error: invalid suffix '-0x20' on integer constant

需要将代码改为:

for(i=0; i<0x7E - 0x20; i++)

优化问题
以下代码在 ARM Compiler 5 中,正常执行,但在 ARM Compiler 6 中,只要不是-O0级别,整个函数因为空循环问题,都被优化掉。也就是延时没有起作用。

void delay_us (uint32_t ul_time)
{
    ul_time *= 30; 
    while(--ul_time != 0);
}

这个函数不会修改自己范围之外的资源,所以编译器认为这段是无副作用(no side-effect)的代码,可以通俗的理解为没什么作用的代码。对于这样的代码,编译器有可能会优化掉他们。

有副作用的函数的特点:

修改了全局变量
修改了参数引用的变量
调用其它有副作用的函数
操作了 volatile 修饰的变量
内嵌了汇编或 __NOP()指令
所以当升级到 ARM Compiler 6 出现使用软延时的外设不工作,比如软件IIC出错、软件SPI出错、LCD黑屏等问题,可以检查是否有类似的代码。

需要改成:

void delay_us (uint32_t ul_time)
{
    ul_time *= 30; 
    while(--ul_time != 0)
        __nop();
}

Keil编译器保证__nop()必定会插入一个NOP指令,在这里可以阻止编译器优化。当然,延时的初始值也要做相应的调整。

或者改成:

void delay_us (volatile uint32_t ul_time)
{
    ul_time *= 30; 
    while(--ul_time != 0);
}

通过关键字 volatile 来禁止编译器优化。

编译时间和大小
-O0:Program Size: Code=200360 RO-data=20576 RW-data=96 ZI-data=76316
Build Time Elapsed: 00:00:25

-O1:Program Size: Code=119328 RO-data=16824 RW-data=96 ZI-data=76300
Build Time Elapsed: 00:00:25

-O2:Program Size: Code=153340 RO-data=17100 RW-data=96 ZI-data=76300
Build Time Elapsed: 00:00:26

-O3:Program Size: Code=162292 RO-data=17040 RW-data=96 ZI-data=76308
Build Time Elapsed: 00:00:27

-Ofast:Program Size: Code=161896 RO-data=17040 RW-data=96 ZI-data=76308
Build Time Elapsed: 00:00:26

-Os balanced:Program Size: Code=115628 RO-data=17048 RW-data=96 ZI-data=76300
Build Time Elapsed: 00:00:28

-Oz image size:Program Size: Code=103784 RO-data=17020 RW-data=96 ZI-data=76308
Build Time Elapsed: 00:00:25

-Oz image size LTO:Program Size: Code=85888 RO-data=17064 RW-data=40 ZI-data=75960
Build Time Elapsed: 00:00:32

与Compiler 5 对比(我的程序-可能不具有一般性):

-O2:Program Size: Code=94232 RO-data=16736 RW-data=540 ZI-data=75640
Build Time Elapsed: 00:00:16
参考文档
《Arm® Compiler Migration and Compatibility Guide》(内容详细)
《Migrate ARM Compiler 5 to ARM Compiler 6》 (AN298)
 

MDK5.37安装ARM_Compiler_5
最后一个AC5编译器,从MDK5.37开始,不再默认安装,需要独立安装
ARMCompiler_506_Windows_x86_b960.zip (80.94MB)
否则使用AC5编译代码报错如下:

在这里插入图片描述
Build started: Project: Project
*** Target 'STM3210C_EVAL' uses ARM-Compiler 'Default Compiler Version 5' which is not available.
*** Please review the installed ARM Compiler Versions:
   'Manage Project Items - Folders/Extensions' to manage ARM Compiler Versions.
   'Options for Target - Target' to select an ARM Compiler Version for the target.
*** Build aborted.
Build Time Elapsed:  00:00:00

解决办法
1、AC5安装时配置为路径
C:\Keil_v5\ARM\ARM_Compiler_5.06u7

 

2、安装完成后在keil中配置
Project --> Manage --> Project Items --> Folders/Extensions --> Click the … button --> Add another Arm Compiler Version to List --> 选择上面配置的AC5安装路径

3、选择ARM编译器为AC5的版本

在这里插入图片描述
参考文献
Manage Arm Compiler Versions

 

转自:https://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/109803651

uses ARM-Compiler ‘Default Compiler Version 5‘ which is not available. MDK5.37安装ARM_Compiler_5_呈叙墨客的博客-CSDN博客