关于gcc：Linaro编译速度

Linaro compilation speed

我正在开发在嵌入式ARM平台上运行的软件。在更新平台的过程中，我们将从一个基于OpenEmbedded的系统切换到Linaro。

在我的机器上，使用OpenEmbedded为我们构建的32位GCC4.6.4为ARM交叉编译我们的软件目前大约需要9分钟。对于新的系统，我们现在当然正在尝试Linaro的GCC4.7二进制文件——结果令人惊讶的是，编译过程突然花费了大约两倍的时间(18分钟)。LinaroGCC4.6二进制文件有相同的问题，因此它不是特定于GCC版本的。

使用Linaro的CrosstoolNg来创建他们的编译器的调整版本(例如，尝试尽可能接近配置选项)并没有加快速度。

我们的旧gcc编译器和linaro编译器的主要区别是：

旧的使用SoftFP，Linaro Hard并指定FPU
旧的目标没有特定的ARM处理器/体系结构(ARM none Linux gnueabi)，Linaro的gcc(ARM Linux gnueabihf)明确设置了with-target=armv7-a和with-tune=cortex-a9。

在gcc中更改配置选项，如启用ssp、thumb/arm模式、使用multilib、目标CPU(cortex-a8 vs a9)并不能带来改进。

对于一个简单的test.cpp来说，性能速度已经有所不同了，它只具有一个vector的主要功能，因此它与链接无关，我怀疑stl头文件造成了如此大的差异。

我没办法再做其他的调整了。有人有主意吗？

edit4：我还尝试了Ubuntu 12.04(GCC版本4.6.3(Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5))的ARM交叉编译器，它的编译时间与我的4.6.4版本相当。所以在Linaro的版本中似乎有一些特别的不同之处，我要么无法关闭，要么是应用了一些特殊的补丁？

edit3:Linaro GCC 4.7中的-ftime-report用于项目的实际源文件：

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Execution times (seconds)
phase setup : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 2076 kB ( 2%) ggc
phase parsing : 1.72 (74%) usr 0.34 (85%) sys 2.04 (75%) wall 66732 kB (79%) ggc
phase lang. deferred : 0.28 (12%) usr 0.04 (10%) sys 0.33 (12%) wall 10215 kB (12%) ggc
phase cgraph : 0.32 (14%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.33 (12%) wall 5481 kB ( 6%) ggc
phase generate : 0.60 (26%) usr 0.06 (15%) sys 0.66 (24%) wall 15700 kB (19%) ggc
|name lookup : 0.28 (12%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.24 ( 9%) wall 8058 kB (10%) ggc
|overload resolution : 0.32 (14%) usr 0.06 (15%) sys 0.36 (13%) wall 10042 kB (12%) ggc
callgraph construction : 0.06 ( 3%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 551 kB ( 1%) ggc
callgraph optimization : 0.02 ( 1%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 224 kB ( 0%) ggc
varpool construction : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 94 kB ( 0%) ggc
df scan insns : 0.06 ( 3%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 5 kB ( 0%) ggc
df reg dead/unused notes: 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 22 kB ( 0%) ggc
alias analysis : 0.00 ( 0%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.00 ( 0%) wall 11 kB ( 0%) ggc
preprocessing : 0.08 ( 3%) usr 0.10 (25%) sys 0.29 (11%) wall 1069 kB ( 1%) ggc
parser (global) : 0.58 (25%) usr 0.08 (20%) sys 0.43 (16%) wall 25145 kB (30%) ggc
parser struct body : 0.28 (12%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.34 (12%) wall 12400 kB (15%) ggc
parser enumerator list : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 121 kB ( 0%) ggc
parser function body : 0.14 ( 6%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.15 ( 6%) wall 2435 kB ( 3%) ggc
parser inl. func. body : 0.10 ( 4%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.18 ( 7%) wall 3682 kB ( 4%) ggc
parser inl. meth. body : 0.24 (10%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.20 ( 7%) wall 5298 kB ( 6%) ggc
template instantiation : 0.58 (25%) usr 0.14 (35%) sys 0.75 (28%) wall 26588 kB (31%) ggc
tree gimplify : 0.02 ( 1%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.03 ( 1%) wall 785 kB ( 1%) ggc
tree CFG construction : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 543 kB ( 1%) ggc
tree SSA other : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 32 kB ( 0%) ggc
out of ssa : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 0 kB ( 0%) ggc
expand : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 438 kB ( 1%) ggc
varconst : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 6 kB ( 0%) ggc
integrated RA : 0.04 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.09 ( 3%) wall 1313 kB ( 2%) ggc
reload : 0.06 ( 3%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 60 kB ( 0%) ggc
thread pro- & epilogue : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 92 kB ( 0%) ggc
final : 0.02 ( 1%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 4 kB ( 0%) ggc
rest of compilation : 0.02 ( 1%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 133 kB ( 0%) ggc
unaccounted todo : 0.02 ( 1%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 0%) wall 0 kB ( 0%) ggc
TOTAL : 2.32 0.40 2.72 84519 kB

同样适用于我的GCC-4.6：

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Execution times (seconds)
callgraph construction: 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 527 kB ( 1%) ggc
trivially dead code : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 0 kB ( 0%) ggc
df scan insns : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 5 kB ( 0%) ggc
df reg dead/unused notes: 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 22 kB ( 0%) ggc
preprocessing : 0.08 ( 7%) usr 0.10 (26%) sys 0.14 ( 9%) wall 1016 kB ( 1%) ggc
parser : 0.68 (58%) usr 0.24 (63%) sys 0.83 (52%) wall 52215 kB (76%) ggc
name lookup : 0.28 (24%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.41 (26%) wall 10211 kB (15%) ggc
inline heuristics : 0.00 ( 0%) usr 0.02 ( 5%) sys 0.00 ( 0%) wall 0 kB ( 0%) ggc
tree gimplify : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 637 kB ( 1%) ggc
tree CFG construction : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.00 ( 0%) wall 463 kB ( 1%) ggc
expand : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 426 kB ( 1%) ggc
varconst : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 132 kB ( 0%) ggc
integrated RA : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.03 ( 2%) wall 304 kB ( 0%) ggc
reload : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 58 kB ( 0%) ggc
machine dep reorg : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.00 ( 0%) wall 3 kB ( 0%) ggc
final : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 ( 1%) wall 4 kB ( 0%) ggc
rest of compilation : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 1%) wall 133 kB ( 0%) ggc
unaccounted todo : 0.02 ( 2%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.03 ( 2%) wall 0 kB ( 0%) ggc
TOTAL : 1.18 0.38 1.59 68315 kB

edit2:linaro GCC 4.6.3的-ftime-report输出，用于非常简单的test.cpp(包括选项-fno-graphite-identity -fno-graphite)：

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Execution times (seconds)
preprocessing : 0.00 ( 0%) usr 0.02 (50%) sys 0.02 (10%) wall 121 kB ( 2%) ggc
parser : 0.10 (62%) usr 0.02 (50%) sys 0.11 (55%) wall 4022 kB (65%) ggc
name lookup : 0.02 (12%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.04 (20%) wall 879 kB (14%) ggc
tree gimplify : 0.02 (13%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.00 ( 0%) wall 20 kB ( 0%) ggc
expand : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 5%) wall 34 kB ( 1%) ggc
integrated RA : 0.02 (12%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 5%) wall 59 kB ( 1%) ggc
TOTAL : 0.16 0.04 0.20 6207 kB

对于与我的旧GCC4.6.4相同的文件：

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Execution times (seconds)
preprocessing : 0.02 (25%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.02 (14%) wall 119 kB ( 2%) ggc
parser : 0.00 ( 0%) usr 0.04 (100%) sys 0.06 (43%) wall 4021 kB (65%) ggc
name lookup : 0.04 (50%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.03 (21%) wall 879 kB (14%) ggc
expand : 0.02 (25%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 7%) wall 34 kB ( 1%) ggc
unaccounted todo : 0.00 ( 0%) usr 0.00 ( 0%) sys 0.01 ( 7%) wall 0 kB ( 0%) ggc
TOTAL : 0.08 0.04 0.14 6204 kB

使用这两个编译器生成预处理文件没有产生显著的差异(Linaro的gcc的输出只剩下3行)。

edit1:gcc-v旧的(路径缩短或删除(例如--sbindir)

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# arm-none-linux-gnueabi-g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=..sysroots/i686-linux/usr/bin/arm-none-linux-gnueabi-g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=../libexec/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.6.4/lto-wrapper
Target: arm-none-linux-gnueabi
Configured with: ..tmp/work/armv7a-none-linux-gnueabi/gcc-cross-4.6.3+svnr184847-r27/gcc-4_6-branch/configure --build=i686-linux --host=i686-linux --target=arm-none-linux-gnueabi --with-gnu-ld --enable-shared --enable-languages=c,c++ --enable-threads=posix --disable-multilib --enable-c99 --enable-long-long --enable-symvers=gnu --enable-libstdcxx-pch --program-prefix=arm-none-linux-gnueabi- --without-local-prefix --enable-lto --enable-libssp --disable-bootstrap --disable-libgomp --disable-libmudflap --with-system-zlib --with-linker-hash-style=gnu --with-ppl=no --with-cloog=no --enable-cheaders=c_global --enable-languages=c,c++,fortran --disable-libunwind-exceptions --with-mpfr=..sysroots/i686-linux/usr --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit
Thread model: posix
gcc version 4.6.4 20120303 (prerelease) (GCC)

和Linaro GCC-V

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# arm-linux-gnueabihf-g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=..compiler/bin/arm-linux-gnueabihf-g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=../libexec/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.7.2/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: .build/src/gcc-linaro-4.7-2012.08/configure --build=i686-build_pc-linux-gnu --host=i686-build_pc-linux-gnu --target=arm-linux-gnueabihf --enable-languages=c,c++,fortran --enable-multilib --with-arch=armv7-a --with-tune=cortex-a9 --with-fpu=vfpv3-d16 --with-float=hard --with-pkgversion='crosstool-NG linaro-1.13.1-2012.08-20120827 - Linaro GCC 2012.08' --with-bugurl=https://bugs.launchpad.net/gcc-linaro --enable-__cxa_atexit --enable-libmudflap --enable-libgomp --enable-libssp --with-gmp=.. --with-mpfr=.. --with-mpc=.. --with-ppl=.. --with-cloog=.. --with-libelf=.. --with-host-libstdcxx='-L.. -lpwl' --enable-threads=posix --disable-libstdcxx-pch --enable-linker-build-id --enable-gold --with-local-prefix=.. --enable-c99 --enable-long-long --with-mode=thumb
Thread model: posix
gcc version 4.7.2 20120731 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1-2012.08-20120827 - Linaro GCC 2012.08)

对于后者，我还做了一些调整，使--disable mullib--disable libmudflap--disable libgomp--disable mullib。

下面是Ubuntu 12.04的ARM编译器：

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> arm-linux-gnueabihf-g++-4.6 -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gnueabihf-g++-4.6
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.6/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5' --enable-languages=c,c++,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-4.6 --enable-shared --enable-linker-build-id --with-system-zlib --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --with-gxx-include-dir=/usr/arm-linux-gnueabihf/include/c++/4.6.3 --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --enable-gnu-unique-object --enable-plugin --enable-objc-gc --enable-multilib --disable-sjlj-exceptions --with-arch=armv7-a --with-float=hard --with-fpu=vfpv3-d16 --with-mode=thumb --disable-werror --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=arm-linux-gnueabihf