Keil Software — C51 Compiler User’s Guide 341
C附錄C. 編寫優(yōu)化的代碼
    本文列舉了一些針對(duì)8051單片機(jī)及其C51編譯器的可以提高軟件效能的方法（如：生成更小的
代碼，獲得更快的運(yùn)行速度等）。在大多數(shù)情況下，這些方法都可以起到很好的作用。存儲(chǔ)器模式
/Memory Model 減少代碼尺寸和提高運(yùn)行速度的最有效的方式是將編譯器的存儲(chǔ)器模式設(shè)定為小模
式。該模式下，編譯器可以生成最小的代碼。
    使用小模式的關(guān)鍵字是 SMALL。 在小模式下，所有的變量（除非是顯式地進(jìn)行了存儲(chǔ)位置申
明），都存放在8051芯片的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。而8051對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)器的訪問速度是最快的（典型情況下
為1或2個(gè)時(shí)鐘周期），并且產(chǎn)生的訪問這些變量的代碼也是最少的，指令是最短的。請(qǐng)參看下面的
循環(huán)代碼：
    for (i = 0; i < 100; i++)
    {
        do_nothing ();
    }
    在不同的編譯模式下（小模式和巨模式），將生成不同的目標(biāo)代碼。
stmt level source
1 #pragma small
2
3 void do_nothing (void);
4
5
6 void func (void)
7 {
8 1 unsigned char i;
9 1
10 1 for (i = 0; i < 100; i++)
11 1 {
12 2     do_nothing ();
13 2 }
14 1 }
; FUNCTION func (BEGIN)
; SOURCE LINE #10
0000 E4             CLR A
0001 F500 R         MOV i,A
0003            ?C0001:
0003 E500 R         MOV A,i
0005 C3             CLR C
0006 9464           SUBB A,#064H
0008 5007           JNC ?C0004
; SOURCE LINE #12
000A 120000 E       LCALL do_nothing
; SOURCE LINE #13
000D 0500 R         INC i
000F 80F2           SJMP ?C0001
; SOURCE LINE #14
0011            ?C0004:
0011 22             RET
; FUNCTION func (END)
    在小模式下，變量I被放置在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。訪問變量I的指令，如：

        MOV     A,i
 和     INC     I
    只需要2字節(jié)。每條指令運(yùn)行只需要1個(gè)時(shí)鐘周期。整個(gè)代碼長(zhǎng)度只有17字節(jié)。
下面是同樣的代碼在巨模式下的編譯結(jié)果：
; FUNCTION func (BEGIN)
; SOURCE LINE #10
0000 E4             CLR A
0001 900000 R       MOV DPTR,#i
0004 F0             MOVX @DPTR,A
0005            ?C0001:
0005 900000 R       MOV DPTR,#i
0008 E0             MOVX A,@DPTR
0009 C3             CLR C
000A 9464           SUBB A,#064H
000C 500B           JNC ?C0004
; SOURCE LINE #12
000E 120000 E       LCALL do_nothing
; SOURCE LINE #13
0011 900000 R       MOV DPTR,#i
0014 E0             MOVX A,@DPTR
0015 04             INC A
0016 F0             MOVX @DPTR,A
0017 80EC           SJMP ?C0001
; SOURCE LINE #14
0019            ?C0004:
0019 22             RET
; FUNCTION func (END)
    在巨模式下，變量i被放置在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。為訪問變量I，編譯器必須首先加載數(shù)據(jù)指針
指向正確的地址（參見偏移0001h到0004h）。這2條指令就需要4個(gè)時(shí)鐘周期。使變量i 增量的操
作需要6 字節(jié)的存儲(chǔ)空間及7個(gè)時(shí)鐘周期�？偟拇�碼大小達(dá)到25 字節(jié)。變量定位原則是將需要頻繁
訪問的數(shù)據(jù)對(duì)象放置在8051的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。硬件訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器要比訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
器有效的多。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由寄存器組、位變量區(qū)域、堆棧和其它用戶自定義變量共享�？梢允�
用關(guān)鍵字data來指定。
    由于受存儲(chǔ)容量的限制（內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為128字節(jié)，最多256字節(jié)）。 在整個(gè)軟件中使用的
所有該類型變量都將占據(jù)這個(gè)區(qū)域，并且總的尺寸不能超過相應(yīng)芯片的物理限制。在某些情況下，
就不得不將一些數(shù)據(jù)對(duì)象放置到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。有2種辦法可以進(jìn)行該操作。

一是：改變存儲(chǔ)模式，讓編譯器來自動(dòng)完成該操作。這是最簡(jiǎn)單的方法，但需要產(chǎn)生更多的代碼并
     降低運(yùn)行速度。
二是：手工將需要放置在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)對(duì)象使用關(guān)鍵字xdata進(jìn)行申明。這種方式不會(huì)
     產(chǎn)生額外的代碼。

變量尺寸
    8051系列是8位的CPU。使用8位的數(shù)據(jù)類型將比使用其它類型的數(shù)據(jù)要有效的多（如：char
和unsigned char就比使用int或long類型有效）。所以，在任何情況下應(yīng)該首先使用最短的數(shù)
據(jù)類型。
    C51編譯器直接支持所有的字節(jié)操作指令。除非特別指明，否則字節(jié)類型不會(huì)被轉(zhuǎn)換成整數(shù)類
型來操作。參見INTPROMOTE關(guān)鍵字。
例如：兩個(gè)字節(jié)類型的數(shù)據(jù)乘操作，將直接使用8051的單指令MUL AB。而如果使用其它類型的數(shù)
據(jù)，則會(huì)導(dǎo)致對(duì)編譯器庫函數(shù)的調(diào)用。

無符號(hào)類型Unsigned
    8051系列的處理器并不直接支持浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算。因此，編譯器必須對(duì)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算產(chǎn)生額外的
代碼。因此，任何時(shí)候都必須首先考慮使用無符號(hào)數(shù)據(jù)類型。

局部變量
    在遇到循環(huán)或其它臨時(shí)計(jì)算操作時(shí)，應(yīng)盡可能地使用局部變量。作為編譯器優(yōu)化處理過程的一
部分，臨時(shí)變量將被編譯器盡可能地放置在寄存器中。而寄存器訪問是最快速的。在具體程序中，
可以申明為unsigned char和unsigned int變量類型。

其它原因
    通常最影響程序代碼質(zhì)量的原因并不是編譯器生成代碼的效率，而是軟件本身為解決其目標(biāo)問
題而使用的算法類型。采用更有效的算法，通常比其它方式來達(dá)到減少代碼尺寸和提高運(yùn)行速度的
目的更為有效。例如：heap排序算法總是比bubble算法更有效。

參考鏈接：http://www.picavr.com/news/2009-11/1719.htm