GCC x86 कोड साइज़ को कैसे कम करें

जब प्रोग्रामर अपने आवेदन के आकार से सबसे बाहर निकलने की कोशिश करते हैं, तो वह पूरी तरह से चले जाते हैं। मुख्य कारण आधुनिक कंप्यूटरों में रैम और डिस्क स्थान में उल्लेखनीय वृद्धि है। कुछ लोगों को याद है कि कैसेट से भोजन डाउनलोड करना है। या ड्राइव के पलक को कैसे माना जा सकता है, अप्रत्यक्ष रूप से आवेदन के आकार का निर्धारण। शायद एम्बेडेड सिस्टम के लिए केवल सॉफ्टवेयर डेवलपर्स अभी भी कोड आकार और मेमोरी खपत की परवाह करते हैं। क्या टैबलेट और स्मार्टफोन डेवलपर्स को भविष्य में वापस ला सकते हैं?
यह लेख GCC संकलक का उपयोग करके सॉफ्टवेयर डेवलपर्स को उनके अनुप्रयोगों के कोड आकार को कम करने में मदद करने के लिए है। इंटेल एटम वास्तुकला के लिए फेडोरा 17 ऑपरेटिंग सिस्टम पर x86 जीसीसी संकलक संस्करण 4.7.2 का उपयोग करके लेख का सभी डेटा प्राप्त किया गया था।

GCC आकार के संदर्भ में एक महत्वपूर्ण लाभ गतिशील लिंकिंग (डिफ़ॉल्ट रूप से सक्षम) द्वारा प्रदान किया जाता है। जिस हद तक डायनेमिक लिंकिंग स्टैटिक पर जीतता है, वह उपयोग किए गए पुस्तकालयों पर अत्यधिक निर्भर है।
सबसे अधिक बार, जब आकार को अनुकूलित करने की बात आती है, तो "-OO" विकल्प का उपयोग किया जाता है। नीचे स्मार्टफोन और टैबलेट के लिए अनुप्रयोगों के एक सेट के लिए ज्यामितीय माध्य कोड आकार के साथ एक प्लेट है।
प्लेट पर परिणाम "-O" के सापेक्ष दिखाए गए हैं। एक छोटे परिणाम का मतलब है कम कोड। "-M32, -mfpmath = sse, -march = atom" सभी मामलों में डिफ़ॉल्ट रूप से सक्षम हैं।

-O2	6%
-ओ 2 -फ्लो	-5%
-Ofast	11,5%
-फस्ट -फ्लो	3%
-फस्ट-फुनरोल-लूप्स	19%
-अगला -फुनरोल-लूप -फ्लो	10,5%

"-Ofast" (या "-O3") और "-Funroll-loops" स्पष्ट रूप से कोड का आकार बढ़ाते हैं। अधिक आक्रामक फ़ंक्शन प्रतिस्थापन (इनलाइन) के कारण "-flto" विकल्प को भी कोड का आकार बढ़ाना चाहिए। हालांकि, परिणाम इसके विपरीत है। क्यों?
"-Flto" अप्रयुक्त कार्यों को हटाना संभव बनाता है। एक फ़ंक्शन ऐसा बन सकता है यदि इसे एक विशिष्ट एप्लिकेशन कॉन्फ़िगरेशन में नहीं बुलाया जाता है या कॉल के सभी स्थानों में कोड में पूरी तरह से और पूरी तरह से प्रतिस्थापित किया गया है। "-Flto" के बिना अप्रयुक्त कार्यों को हटाने के लिए आप "-function-section -Wl, - gc-section" का उपयोग कर सकते हैं। यदि एप्लिकेशन आंतरिक स्थैतिक पुस्तकालयों का उपयोग करता है तो यह तकनीक एक अच्छा परिणाम देती है।
क्या आवेदन अभी भी बहुत बड़ा है? डाउनसाइजिंग के लिए कुछ और तकनीकें हैं। डिफ़ॉल्ट रूप से, GCC "-fasynchronous-खोल-टेबल" विकल्प का उपयोग करता है, जो "C" भाषा में अनुप्रयोगों को संकलित करने पर भी EH (अपवाद हैंडलिंग) अनुभाग का आकार बढ़ाता है। यह डिबगिंग को आसान बनाता है, लेकिन कोड के आकार को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है। संकलन विकल्पों में "-fno-asynchronous-खोल-तालिकाओं" को अक्षम करने के लिए।
"-Wl, - स्ट्रिप-ऑल" सभी वर्ण जानकारी को हटाने के लिए लिंकर को बताता है। यह डिबगिंग प्रक्रिया को और भी कठिन बना देगा। और फिर भी, यदि कोड आकार महत्वपूर्ण है, तो विकल्प स्वीकार्य है।
नीचे एक प्लेट के अलावा प्रभाव को दर्शाया गया है:

• "-फंक्शन-सेक्शन -Wl, - जीसी-सेक्शन" (+ कचरा कलेक्टर)
• "-फंक्शन-सेक्शन -Wl, - जीसी-सेक्शन -fno-asynchronous-खोल-टेबल" (+ बिना पदोन्नति टेबल के)
• "-फंक्शन-सेक्शन -Wl, - जीसी-सेक्शन -fno-asynchronous-खोल-टेबल -Wl, - स्ट्रिप-ऑल" (+ डिलीट करेक्टर)

विभिन्न अनुकूलन विकल्पों के लिए।

प्लेट पर परिणाम "-O" के सापेक्ष दिखाए गए हैं। एक छोटे परिणाम का मतलब है कम कोड। "-M32, -mfpmath = sse, -march = atom" सभी मामलों में डिफ़ॉल्ट रूप से सक्षम हैं।

	डिफ़ॉल्ट रूप से	+ कचरा संग्रहकर्ता	+ पदोन्नति टेबल के बिना	+ वर्ण हटाएं
-Os	-	-5%	-10.5%	-22.5%
-O2	6%	0.5%	-3.5%	-13.5%
-ओ 2 -फ्लो	-5%	-5%	-8%	-17%
-Ofast	11,5%	6%	2%	- 6.5%
-फस्ट -फ्लो	3%	2.5%	0.5%	-6.5%
-फस्ट-फुनरोल-लूप्स	19%	12,5%	9.5%	3%
-अगला -फुनरोल-लूप -फ्लो	10,5%	10%	8.5%	2.5%

निम्नलिखित आलेख में उपयोग किए गए कंपाइलर विकल्पों का विवरण है। पूरा विवरण (अंग्रेजी में): gcc.gnu.org/onbuildocs/gcc-4.7.2/gcc/Optimize-Options.html

• "-OIFT" जैसे "-O3 -फास्ट-गणित" में उच्च स्तर के अनुकूलन और अंकगणितीय गणना के लिए अधिक आक्रामक अनुकूलन शामिल हैं (उदाहरण के लिए, वास्तविक पुनर्मूल्यांकन)
• "-फ्लैटो" इंटरमॉडल ऑप्टिमाइज़ेशन
• "-m32" 32 बिट मोड
• "-mfpmath = sse" वास्तविक अंकगणित (x87 मोड में वास्तविक स्टैक के बजाय) में एक्सएमएम रजिस्टरों के उपयोग को सक्षम करता है
• "-फुनरोल-लूप्स" लूप तैनाती को सक्षम करता है
• "-ffunction-section" प्रत्येक फ़ंक्शन को एक अलग सेक्शन में रखता है
• "-ओस" प्रदर्शन और आकार का अनुकूलन करता है
• "-fno-asynchronous-खोल-टेबल" केवल फ़ंक्शन के भीतर प्रचार तालिकाओं की सटीकता की गारंटी देता है

निम्नलिखित लेख में इस्तेमाल लिंकर विकल्पों का वर्णन है। पूर्ण विवरण (अंग्रेजी में): sourceware.org/binutils/docs/ld/Options.html

• "-Gc- अनुभाग" अप्रयुक्त अनुभागों को हटाने में सक्षम बनाता है
• "-स्ट्रिप-ऑल" चरित्र की जानकारी को हटा देता है