使用局部变量缓存多次访问的全局变量

【说明】 CPU上，不存在多线程访问的前提下，两次或以上使用某一个全局变量时，通过使用局部变量转存其内容以提升访问数据的局部性。

【注意事项】 当全局变量过大时，对于全局变量的缓存可能带来额外拷贝过程的指令开销，以及栈空间的消耗，使用时需要结合收益和开销进行权衡。具体地，

由于全局变量的作用域是全局的，一般编译器不轻易对全局变量的相关操作做优化，通过使用该全局变量的局部变量副本，可以帮助编译器明确可以优化的范围；
减少不必要的访存开销，以DSP为例，读写DDR上的全局变量存在xxcycle的开销，造成处理器指令流水中断，降低IPC，使用局部变量转存能大幅减少不必要的DDR读取开销；另外，在DSP上，使用局部变量转存或者使用DMA搬移将频繁访问的DDR数据搬移到PL2等，都可以提升访问数据局部性。由于PL2内存有限，使用时也需要权衡收益和开销；

【案例】

优化前：

int *g_test = (int *)0x1234;
void Func(void)
{
    int maxLoop = GetSumSize();
    for (int i = 0; i < maxLoop; i++) {
        *g_test = *g_test + i;
    } 
}

对应的汇编指令：

Func():
        push    {r4, lr}
        bl      GetSumSize()
        cmp     r0, #0
        pople   {r4, pc}
        mov     r3, #0
        ldr     r2, .L7
        ldr     r1, [r2]
        ldr     r2, [r1]
.L3:
        add     r2, r2, r3
        add     r3, r3, #1
        cmp     r0, r3
        bne     .L3
        str     r2, [r1]
        pop     {r4, pc}
.L7:
        .word   .LANCHOR0
g_test:
        .word   4660

优化后：

int *g_test = (int *)0x1234;
void Func(void)
{
    int temp = *g_test;
    int maxLoop = GetSumSize();
    for (int i = 0; i < maxLoop; i++) {
        temp = temp + i;
    }
    *g_test = temp;
}

对应的汇编指令如下，其中for循环中对全局变量的读取过程被消减：

Func():
        push    {r4, r5, r6, lr}
        ldr     r5, .L7
        ldr     r3, [r5]
        ldr     r4, [r3]
        bl      GetSumSize()
        cmp     r0, #0
        ble     .L2
        mov     r3, #0
.L3:
        add     r4, r4, r3
        add     r3, r3, #1
        cmp     r0, r3
        bne     .L3
.L2:
        ldr     r3, [r5]
        str     r4, [r3]
        pop     {r4, r5, r6, pc}
.L7:
        .word   .LANCHOR0
g_test:
        .word   4660

父主题： 变量