我用 c 写了一个非常简单的内存集，它适用于 -O2，但不适用于 -O3...
记忆集：
void * memset(void * blk, int c, size_t n)
{
unsigned char * dst = blk;
while (n-- > 0)
*dst++ = (unsigned char)c;
return blk;
}
。使用 -O2 时编译到此程序集：
20000430 <memset>:
20000430: e3520000 cmp r2, #0 @ compare param 'n' with zero
20000434: 012fff1e bxeq lr @ if equal return to caller
20000438: e6ef1071 uxtb r1, r1 @ else zero extend (extract byte from) param 'c'
2000043c: e0802002 add r2, r0, r2 @ add pointer 'blk' to 'n'
20000440: e1a03000 mov r3, r0 @ move pointer 'blk' to r3
20000444: e4c31001 strb r1, [r3], #1 @ store value of 'c' to address of r3, increment r3 for next pass
20000448: e1530002 cmp r3, r2 @ compare current store address to calculated max address
2000044c: 1afffffc bne 20000444 <memset+0x14> @ if not equal store next byte
20000450: e12fff1e bx lr @ else back to caller
这对我来说是有道理的。我注释了这里发生的事情。
当我使用 -O3 编译它时，程序崩溃了。我的memset反复调用自己，直到它吃掉了整个堆栈：
200005e4 <memset>:
200005e4: e3520000 cmp r2, #0 @ compare param 'n' with zero
200005e8: e92d4010 push {r4, lr} @ ? (1)
200005ec: e1a04000 mov r4, r0 @ move pointer 'blk' to r4 (temp to hold return value)
200005f0: 0a000001 beq 200005fc <memset+0x18> @ if equal (first line compare) jump to epilogue
200005f4: e6ef1071 uxtb r1, r1 @ zero extend (extract byte from) param 'c'
200005f8: ebfffff9 bl 200005e4 <memset> @ call myself ? (2)
200005fc: e1a00004 mov r0, r4 @ epilogue start. move return value to r0
20000600: e8bd8010 pop {r4, pc} @ restore r4 and back to caller
我无法弄清楚这个优化版本应该如何在没有任何strb或类似的情况下工作。如果我尝试将内存设置为"0"或其他什么东西并不重要，因此该函数不仅在 .bss(零初始化(变量上调用。
(1(这是一个问题。这种推送在没有匹配的弹出声的情况下无休止地重复，当函数由于"n"为零而没有提前退出时，它是由 (2( 调用的。我用uart印刷品验证了这一点。此外，r2从未被触及，那么为什么与零的比较会成为现实呢？
请帮助我了解这里发生的事情。编译器是否假定我可能无法满足的先决条件？
背景：我在我的裸机项目中使用了需要 memset 的外部代码，所以我推出了自己的代码。它仅在启动时使用一次，而不是性能关键型。
/edit：使用以下选项调用编译器：
arm-none-eabi-gcc -O3 -Wall -Wextra -fPIC -nostdlib -nostartfiles -marm -fstrict-volatile-bitfields -march=armv7-a -mcpu=cortex-a9 -mfloat-abi=hard -mfpu=neon-vfpv3
你的第一个问题(1(。 这是根据调用约定，如果您要进行嵌套函数调用，则需要保留链接寄存器，并且需要 64 位对齐。 代码使用 r4，因此这是保存的额外寄存器。 那里没有魔法。
你的第二个问题(2(它不是调用你的内存集，而是在优化你的代码，因为它认为它是一个低效的内存集。 Fuz已经为您的问题提供了答案。
重命名函数
00000000 <xmemset>:
0: e3520000 cmp r2, #0
4: e92d4010 push {r4, lr}
8: e1a04000 mov r4, r0
c: 0a000001 beq 18 <xmemset+0x18>
10: e6ef1071 uxtb r1, r1
14: ebfffffe bl 0 <memset>
18: e1a00004 mov r0, r4
1c: e8bd8010 pop {r4, pc}
你可以看到这一点。
如果你按照 Fuz 推荐使用 -ffreestand，那么你会看到这个或类似的东西
00000000 <xmemset>:
0: e3520000 cmp r2, #0
4: 012fff1e bxeq lr
8: e92d41f0 push {r4, r5, r6, r7, r8, lr}
c: e2426001 sub r6, r2, #1
10: e3560002 cmp r6, #2
14: e6efe071 uxtb lr, r1
18: 9a00002a bls c8 <xmemset+0xc8>
1c: e3a0c000 mov r12, #0
20: e3520023 cmp r2, #35 ; 0x23
24: e7c7c01e bfi r12, lr, #0, #8
28: e1a04122 lsr r4, r2, #2
2c: e7cfc41e bfi r12, lr, #8, #8
30: e7d7c81e bfi r12, lr, #16, #8
34: e7dfcc1e bfi r12, lr, #24, #8
38: 9a000024 bls d0 <xmemset+0xd0>
3c: e2445009 sub r5, r4, #9
40: e1a03000 mov r3, r0
44: e3c55007 bic r5, r5, #7
48: e3a07000 mov r7, #0
4c: e2851008 add r1, r5, #8
50: e1570005 cmp r7, r5
54: f5d3f0a0 pld [r3, #160] ; 0xa0
58: e1a08007 mov r8, r7
5c: e583c000 str r12, [r3]
60: e583c004 str r12, [r3, #4]
64: e2877008 add r7, r7, #8
68: e583c008 str r12, [r3, #8]
6c: e2833020 add r3, r3, #32
70: e503c014 str r12, [r3, #-20] ; 0xffffffec
74: e503c010 str r12, [r3, #-16]
78: e503c00c str r12, [r3, #-12]
7c: e503c008 str r12, [r3, #-8]
80: e503c004 str r12, [r3, #-4]
84: 1afffff1 bne 50 <xmemset+0x50>
88: e2811001 add r1, r1, #1
8c: e483c004 str r12, [r3], #4
90: e1540001 cmp r4, r1
94: 8afffffb bhi 88 <xmemset+0x88>
98: e3c23003 bic r3, r2, #3
9c: e1520003 cmp r2, r3
a0: e0466003 sub r6, r6, r3
a4: e0803003 add r3, r0, r3
a8: 08bd81f0 popeq {r4, r5, r6, r7, r8, pc}
ac: e3560000 cmp r6, #0
b0: e5c3e000 strb lr, [r3]
b4: 08bd81f0 popeq {r4, r5, r6, r7, r8, pc}
b8: e3560001 cmp r6, #1
bc: e5c3e001 strb lr, [r3, #1]
c0: 15c3e002 strbne lr, [r3, #2]
c4: e8bd81f0 pop {r4, r5, r6, r7, r8, pc}
c8: e1a03000 mov r3, r0
cc: eafffff6 b ac <xmemset+0xac>
d0: e1a03000 mov r3, r0
d4: e3a01000 mov r1, #0
d8: eaffffea b 88 <xmemset+0x88>
看起来它只是内联了 memset，它不知道你的代码(更快的那个(。
因此，如果您希望它使用您的代码，请坚持使用 -O2。 你的效率很低，所以不知道为什么你需要把它推得更远。
20000444: e4c31001 strb r1, [r3], #1 @ store value of 'c' to address of r3, increment r3 for next pass
20000448: e1530002 cmp r3, r2 @ compare current store address to calculated max address
2000044c: 1afffffc bne 20000444 <memset+0x14> @ if not equal store next byte
如果不用其他东西替换您的代码，它不会比这更好。
Fuz 已经回答了这个问题：
使用 -fno-builtin-memset 编译。编译器识别出该函数实现 memset，因此将其替换为对 memset 的调用。在编写裸机代码时，通常应该使用 -ffreestanding 进行编译。我相信这也解决了这类问题
它正在用memset替换你的代码，如果你不希望它这样做，请使用-ffreestand。
如果你想超越这一点，想知道为什么-fno-builtin-memset不起作用，这是gcc人员的问题，提交票证，让我们知道他们说什么(或者只是看看编译器源代码(。