Linux系統中使用GCC CPU參數優化代碼編譯

←手機掃碼閱讀火星人 @ 2014-03-12 , reply:0

　　使用特定的GCC參數可以使編譯出的程序執行效率有較大提升。具體如下：

　　1、優化原理：

　　在編譯程序時，藉助參數傳遞的方法，使用與系統CPU相匹配的gcc參數，編譯出的程序就是為系統CPU而進行特定優化過的，因而執行速度和效率都會是最好。

　　2、注意事項

　　(1) 經過大量測試發現，在RedHat, CentOS系統中通常只能通過參數傳遞的方法進行編譯優化，當然，如果願意並且能夠修改程序的MakeFile也可以達到這一效果，只不過比較複雜，工作量較大。其他在網上廣為流傳的方法（例如：直接通過.bashrc, /etc/profile聲明參數系統變數、寫入/etc/make.conf等）經過測試均沒有效果。

　　(2) 對於Gentoo Linux或FreeBSD可以通過修改/etc/make.conf添加參數的方法來實現，而不必使用參數傳遞法。

　　3、優化步驟：

　　（1）確定系統CPU類型：

　　# cat /proc/cpuinfo | grep "model name"

　　執行後會看到系統中CPU的具體型號，記下CPU型號。

　　（2）使用參數傳遞方法進行編譯：（以Pentium4 CPU為例）

　　此處以編譯Apache為例說明如何使用參數傳遞：

　　# tar xzvf httpd-2.0.55.tar.gz

　　# cd httpd-2.0.55

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu" \

　　CFLAGS="-O3 \

　　-msse2 \

　　-mmmx \

　　-mfpmath=sse \

　　-mcpu=pentium4 \

　　-march=pentium4 \

　　-pipe \

　　-fomit-frame-pointer" \

　　CXXFLAGS="-O3 \

　　-msse2 \

　　-mmmx \

　　-mfpmath=sse \

　　-funroll-loops \

　　-mcpu=pentium4 \

　　-march=pentium4 \

　　-pipe \

　　-fomit-frame-pointer" \

　　./configure ……

　　# make

　　# make install

　　這樣就通過函數傳遞方法實現了編譯優化。下面對其中的一些參數進行具體說明：

　　-O3：相對於-O、-O1、-O2，-O3開啟了所有GCC支持的優化特性；

　　-msse2：開啟CPU所支持的sse2指令集；

　　-mmmx：參考-msse2

　　-mfpmath=sse：為指定指令集生成浮點運算特性（優化浮點運算功能）；

　　-mcpu：指定CPU型號；

　　-march：指定CPU型號，基本同-mcpu，GCC根據-march設定的CPU型號決定在生成代碼時可以使用哪些種類的指令。（注意！-march參數在某些CPU型號中不可用！）

　　-pipe：使用管道(pipe)方法替代臨時文件方法在編譯的不同階段之間進行通訊。

　　附：常見CPU優化參數

　　386：

　　CHOST="i386-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=i386 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=i386 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　486：

　　CHOST="i486-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=i486 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=i486 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Pentium (Intel)：

　　CHOST="i586-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Pentium MMX (Intel)：

　　CHOST="i586-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium-mmx -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium-mmx -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Pentium PRO (Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentiumpro -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentiumpro -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Pentium II (Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium2 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium2 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Celeron (Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium2 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium2 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Pentium III (Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium3 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium3 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Celeron2 (Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium3 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium3 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Celeron (Willamette-Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium4 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium4 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Pentium 4 (Intel)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=pentium4 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=pentium4 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　K6 (AMD)：

　　CHOST="i586-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=k6 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=k6 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　K6-2 (AMD)：

　　CHOST="i586-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=k6-2 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=k6-2 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　K6-3 (AMD)：

　　CHOST="i586-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=k6-3 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=k6-3 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Athlon (AMD)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=athlon -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=athlon -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Athlon-tbird, aka K7 (AMD)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=athlon-tbird -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=athlon-tbird -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Athlon-tbird XP (AMD)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=athlon-xp -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=athlon-xp -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Athlon 4(AMD)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=athlon-4 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=athlon-4 -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Athlon XP (AMD)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=athlon-xp -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=athlon-xp -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　Athlon MP (AMD)：

　　CHOST="i686-pc-linux-gnu"

　　CFLAGS="-march=athlon-mp -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　CXXFLAGS="-march=athlon-mp -O3 -pipe -fomit-frame-pointer"

　　603 (PowerPC)：