Quais sinalizadores de CPU são adequados para o gcc no Raspberry Pi?

O gcc usa os sinalizadores -mcpu = (ou -march =) para produzir código otimizado para um tipo de CPU específico. Há uma infinidade de variantes de braço, e o alvo Arm do gcc também oferece vários tipos de FPU.

Quais -mcpu = / - march = flags e -mfpu = flags são os nativos / adequados a serem usados ​​ao compilar o código C em um Raspberry Pi?

Isso depende de quais bibliotecas você deseja vincular seu código. Se você estiver usando as imagens Raspbian, a arquitetura é "armhf" e os sinalizadores de compilação são:

-march=armv6
-mfpu=vfp
-mfloat-abi=hard

Se você está compilando para o arco "armel" do Debian, os sinalizadores de compilação são diferentes.

O núcleo do RPI ARM é um ARM 1176jzf-S; os sinalizadores adequados devem ser

-march=armv6zk -mcpu=arm1176jzf-s -mfloat-abi=hard -mfpu=vfp

Solte o -mfloat-abi = hard -mfpu = vfp quando estiver em uma distro de flutuação suave.

Esses sinalizadores podem ser encontrados executando gcc -mcpu=native -march=native -Q --help=targetgcc> = 4.7`

Eu achei que esse conjunto deveria ser o ideal:

-march=armv6 -mfloat-abi=hard -mfpu=vfp

(o -mfloat-abi = hard, é claro apenas quando você usa uma distro armhf)

Não posso responder sobre a -mfpusinalização, mas sugiro que experimente primeiro:

-march=native
-mcpu=native
-mtune=native

Conforme relatado em GCC manual page related to ARM options:

-march = native faz com que o compilador detecte automaticamente a arquitetura do computador de compilação. No momento, esse recurso é suportado apenas no Linux e nem todas as arquiteturas são reconhecidas. Se a detecção automática não tiver êxito, a opção não terá efeito.

-mcpu = native faz com que o compilador detecte automaticamente a CPU do computador de compilação. No momento, esse recurso é suportado apenas no Linux e nem todas as arquiteturas são reconhecidas. Se a detecção automática não tiver êxito, a opção não terá efeito.

-mtune = native faz com que o compilador detecte automaticamente a CPU do computador de compilação. No momento, esse recurso é suportado apenas no Linux e nem todas as arquiteturas são reconhecidas. Se a detecção automática não tiver êxito, a opção não terá efeito.

Você pode adicionar -Q -vao seu GCC flagspara ver quais otimizações estão ativadas e prosseguir para outras otimizações, se necessário.

Esta é a saída usando -march=nativeum programa de amostra no meu Raspberry Pi:

#> gcc -march=native -Q -v test.c -o test
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.6/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Debian 4.6.3-8+rpi1' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-4.6/README.Bugs --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/include/c++/4.6 --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --enable-gnu-unique-object --enable-plugin --enable-objc-gc --disable-sjlj-exceptions --with-arch=armv6 --with-fpu=vfp --with-float=hard --enable-checking=release --build=arm-linux-gnueabihf --host=arm-linux-gnueabihf --target=arm-linux-gnueabihf
Thread model: posix
gcc version 4.6.3 (Debian 4.6.3-8+rpi1) 
COLLECT_GCC_OPTIONS='-march=native' '-Q' '-v' '-o' 'test' '-mfloat-abi=hard' '-mfpu=vfp'
 /usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.6/cc1 -v -imultilib . -imultiarch arm-linux-gnueabihf test.c -dumpbase test.c -march=native -mfloat-abi=hard -mfpu=vfp -auxbase test -version -o /tmp/cc1rCJ4W.s
cc1: error: bad value (native) for -march switch
GNU C (Debian 4.6.3-8+rpi1) version 4.6.3 (arm-linux-gnueabihf)
    compiled by GNU C version 4.6.3, GMP version 5.0.5, MPFR version 3.1.0-p10, MPC version 0.9
GGC heuristics: --param ggc-min-expand=38 --param ggc-min-heapsize=15522
ignoring nonexistent directory "/usr/local/include/arm-linux-gnueabihf"
ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.6/../../../../arm-linux-gnueabihf/include"
#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:
 /usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.6/include
 /usr/local/include
 /usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.6/include-fixed
 /usr/include/arm-linux-gnueabihf
 /usr/include
End of search list.
GNU C (Debian 4.6.3-8+rpi1) version 4.6.3 (arm-linux-gnueabihf)
    compiled by GNU C version 4.6.3, GMP version 5.0.5, MPFR version 3.1.0-p10, MPC version 0.9
GGC heuristics: --param ggc-min-expand=38 --param ggc-min-heapsize=15522
options passed:  -v -imultilib . -imultiarch arm-linux-gnueabihf test.c
 -march=native -mfloat-abi=hard -mfpu=vfp
options enabled:  -fauto-inc-dec -fbranch-count-reg -fcommon
 -fdelete-null-pointer-checks -fdwarf2-cfi-asm -fearly-inlining
 -feliminate-unused-debug-types -ffunction-cse -fgcse-lm -fident
 -finline-functions-called-once -fira-share-save-slots
 -fira-share-spill-slots -fivopts -fkeep-static-consts -fleading-underscore
 -fmath-errno -fmerge-debug-strings -fmove-loop-invariants -fpeephole
 -fprefetch-loop-arrays -freg-struct-return -fsched-critical-path-heuristic
 -fsched-dep-count-heuristic -fsched-group-heuristic -fsched-interblock
 -fsched-last-insn-heuristic -fsched-rank-heuristic -fsched-spec
 -fsched-spec-insn-heuristic -fsched-stalled-insns-dep -fshow-column
 -fsigned-zeros -fsplit-ivs-in-unroller -fstrict-volatile-bitfields
 -ftrapping-math -ftree-cselim -ftree-forwprop -ftree-loop-if-convert
 -ftree-loop-im -ftree-loop-ivcanon -ftree-loop-optimize
 -ftree-parallelize-loops= -ftree-phiprop -ftree-pta -ftree-reassoc
 -ftree-scev-cprop -ftree-slp-vectorize -ftree-vect-loop-version
 -funit-at-a-time -fvar-tracking -fvar-tracking-assignments
 -fzero-initialized-in-bss -mglibc -mlittle-endian -msched-prolog

Execution times (seconds)
 TOTAL                 :   0.00             0.00             0.00                  8 kB