解决编译器【REMOVEUNUSED选项】，可能错误移除问题，现象是感觉复位了

王***

解决编译器【REMOVEUNUSED选项】，
可能错误移除的问题，现象是感觉复位了


深圳国芯人工智能有限公司-库函数

C251编译器【REMOVEUNUSED】
===错误移除部分C251自带内部部分库函数的问题|会 LCALL 0000H
===经查，原因为其他的函数中调用了“stdio.h”中的任意函数，但是主程序中并未使用
===Keil C251 会 无条件移除 【全部的Keil内部的浮点库，16位有符号除法内库，8位有符号除法内库】
===较为完美的解决方法：在单片机头文件中（如AI8051U单片机的头文件就是AI8051U.H），加入如下三行代码

#include "stdio.h"
extern void _m(void);//修正编译器的LCALL 0x0000异常
#define main(x) main(x){_m();while(P0|!P0);sprintf(0, "0");}; void _m(x)
复制代码

这样，正常使用main函数即可，编译器问题被无感修复

后续这部分代码会合并到头文件中，到时候只需要更新一下头文件就可以了
（目前还是需要自己添加的，如果合并了这里会通知的）


以下为测试截图：
没有调用时生成了异常的LCALL 0x0000（正常应该是一个对应存储函数的实际地址）

添加调用后则正常


以下是可以复现LCALL问题的最小工程，欢迎来一起探讨有无更好解决方案：
重现LCALL异常问题工程.zip (26.53 KB, 下载次数: 13)

2025-3-17 16:02 上传

点击文件名下载附件

备注：编译后直接使用软件模拟Debug即可从反汇编窗口看到LCALL问题，
因为这个是编译器的Bug，与芯片无关


/*--------------------------------------------------------------------------
STDIO.H

Prototypes for standard I/O functions for C251 Version 3.
Copyright (c) 1995-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
All rights reserved.
--------------------------------------------------------------------------*/

#pragma SAVE
#pragma PARM251

#ifndef EOF
#define EOF -1
#endif

#ifndef NULL
#define NULL ((void *) 0)
#endif

#ifndef _SIZE_T
#define _SIZE_T
typedef unsigned int size_t;
#endif

#if (__C251__ >= 200)
#pragma SAVE
#pragma FUNCTIONS(STATIC)
/* only static functions available */
extern char _getkey  (void);
extern char getchar  (void);
extern char ungetchar(char);
extern char putchar  (char);
extern int  printf   (const char *, ...);
extern char *gets    (char *, int n);
extern int  scanf    (const char *, ...);
extern int  vprintf  (const char *, char *);
extern int  puts     (const char *);
#pragma RESTORE
/* available as reentrant & non-reentrant version */
extern int  sprintf  (char *, const char *, ...);
extern int  vsprintf (char *, const char *, char *);
extern int  sscanf   (char *, const char *, ...);
#else
extern char _getkey (void);
extern char getchar (void);
extern char ungetchar (char);
extern char putchar (char);
extern int printf   (const char *, ...);
extern int sprintf  (char *, const char *, ...);
extern int vprintf  (const char *, char *);
extern int vsprintf (char *, const char *, char *);
extern char *gets (char *, int n);
extern int scanf (const char *, ...);
extern int sscanf (char *, const char *, ...);
extern int puts (const char *);
#endif

#pragma RESTORE

zh***

关于在C251环境下使用USB的库函数时，如果加上REMOVEUNUSED链接指令后
Keil编译器会错误的移除部分Keil的内部库函数
目前发现错误的移除的库包括：
1、浮点加、减、乘、除、取负数函数
2、所有三角函数和反三角函数
3、楼主发现的整型有符号除法SIDIV函数

如下图，函数移除后，编译器会默认将原函数的地址设置为0000H，导致程序复位



直接去掉REMOVEUNUSED链接指令，可以解决上的问题
但去掉REMOVEUNUSED后，Keil会将USB库中所有模块全部链接到目标文件中
从而会导致相当一部分的程序空间和RAM空间被浪费

建议的解决办法：
如果需要使用USB的库，请同时将STC32G对应的MDU32的库和
FPMU浮点库也一同加入到项目中，如下图：


另外还需要注意一点，由于USB.LIB 库+REMOVEUNUSED，Keil C251 会无条件移除全部的Keil内部的浮点库，
所以如果您的代码中浮点运算并没有在STC32G的FPMU库中支持，依然会出现复位的情况
如上图中的asin函数，STC32G的FPMU库没有支持，依然会LCALL 0000H的地址
所以您需要特别注意STC32G的MDU32和FPMU库所支持的函数

MDU32支持的函数如下：
长整型乘法运算（包含有符号和无符号）
整型乘法运算（包含有符号和无符号）
无符号长整型除法运算
无符号长整型除以无符号整型运算
有符号长整型除法运算
有符号整型除法运算

FPMU指定的函数如下：
浮点数加法运算
浮点数减法运算
浮点数乘法法运算
浮点数除法运算
开方运算
浮点数比较
浮点数取负数运算
浮点数取绝对值运算
浮点数与整数之间的转换函数
正弦三角函数
余弦三角函数
正切三角函数
反正切三角函数

如果您的程序使用了USB库，且需要使用REMOVEUNUSED，
则注意不能使用上面函数之外其他数学函数

神***

Keil C251的如下 软件实现的浮点库函数 Ai8051U没有硬件支持：
double exp   (double val);
double log   (double val);
double log10 (double val);
double asin  (double val);
double acos  (double val);
double sinh  (double val);
double cosh  (double val);
double tanh  (double val);
double atan2 (double y, double x);
double ceil  (double val);
double floor (double val);
double modf  (double val, double *n);
double pow   (double x, double y);
double fmod  (double x, double y);

STC32G 需要实现全部的Keil C251 软件浮点库函数如下：
浮点数基本的加、减、乘、除、比较、取负数
浮点数与整数和长整数之间的转换
以及如下keil的基本浮点函数
double fabs  (double val);
double sqrt  (double val);
double exp   (double val);
double log   (double val);
double log10 (double val);
double sin   (double val);
double cos   (double val);
double tan   (double val);
double asin  (double val);
double acos  (double val);
double atan  (double val);
double sinh  (double val);
double cosh  (double val);
double tanh  (double val);
double atan2 (double y, double x);
double ceil  (double val);
double floor (double val);
double modf  (double val, double *n);
double pow   (double x, double y);
double fmod  (double x, double y);

内部暂时能想到的有上面这些

王***

目前可复现引起LCALL 0x0000问题的最小工程
大家可以帮忙测试看看是否能找到问题所在


已知触发原因为：
其他的.c文件内调用任意包含stdio.h的函数后，在main.c内未使用


已知解决方案为：
在程序最开头手动调用一次stdio.h中的任意函数即可解决问题
这里调用的是sprintf，向内存写了个数据，没有实际意义，但是可以避免掉编译器的Bug


以下是工程文件和出现问题的几种情况截图：
重现LCALL异常问题工程.zip (26.53 KB, 下载次数: 17)

2025-3-17 15:43 上传

点击文件名下载附件

erci***

提供一个简单粗暴的解决办法，在头文件中宏替换main函数，看看是否可行
：



重现LCALL异常问题工程-宏替换跑马灯.zip (59.95 KB, 下载次数: 10)

2025-3-18 20:52 上传

点击文件名下载附件

神***

/*--------------------------------------------------------------------------
STDIO.H

Prototypes for standard I/O functions for C251 Version 3.
Copyright (c) 1995-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
All rights reserved.
--------------------------------------------------------------------------*/

#pragma SAVE
#pragma PARM251

#ifndef EOF
#define EOF -1
#endif

#ifndef NULL
#define NULL ((void *) 0)
#endif

#ifndef _SIZE_T
#define _SIZE_T
typedef unsigned int size_t;
#endif

#if (__C251__ >= 200)
#pragma SAVE
#pragma FUNCTIONS(STATIC)
/* only static functions available */
extern char _getkey  (void);
extern char getchar  (void);
extern char ungetchar(char);
extern char putchar  (char);
extern int  printf   (const char *, ...);
extern char *gets    (char *, int n);
extern int  scanf    (const char *, ...);
extern int  vprintf  (const char *, char *);
extern int  puts     (const char *);
#pragma RESTORE
/* available as reentrant & non-reentrant version */
extern int  sprintf  (char *, const char *, ...);
extern int  vsprintf (char *, const char *, char *);
extern int  sscanf   (char *, const char *, ...);
#else
extern char _getkey (void);
extern char getchar (void);
extern char ungetchar (char);
extern char putchar (char);
extern int printf   (const char *, ...);
extern int sprintf  (char *, const char *, ...);
extern int vprintf  (const char *, char *);
extern int vsprintf (char *, const char *, char *);
extern char *gets (char *, int n);
extern int scanf (const char *, ...);
extern int sscanf (char *, const char *, ...);
extern int puts (const char *);
#endif

#pragma RESTORE

国芯人***

关于REMOVEUNUSED引起的单片机重启问题，经过深入分析，发现问题的根源在于链接器错误地生成了一条LCALL 0x0000复位指令。通过查证，这条指令实际上应是16位有符号除法内库C?SIDIV的调用。在汇编层面，该库的功能是调用DIV指令进行除法运算。<br><br>然而，在问题出现时，该库并未被包含在代码中。为解决此问题，我们利用了MDU32本身的有符号32位除法功能，将原有的16位有符号除法库替换掉。经过多次测试，这一改动有效解决了重启问题。<br><br>在此过程中，我们借鉴了许老师的MDU32D工程框架，并对其进行了适当修改。通过对数据格式的调整和优化，最终实现了稳定的运行效果。这一解决方案不仅修复了REMOVEUNUSED带来的重启问题，还提升了代码的效率和可靠性。<br><br>[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

神***

暂时不要声明 16位 的 数据类型去 除 ？
===利用MDU32本身的有符号32位除法，将16位的有符号除法库给替换掉
直接声明成 32位的 ？
等我们修改 MDU32的库去取代这个 ？

大***

21cns***

这个问题在论坛讨论的次数挺多的，已经查明是C251的BUG。

建议最好能有个统一的、系统的解决方案，比如哪些场景需要怎么规避。

王***

21cns*** 发表于 2025-3-13 09:24
这个问题在论坛讨论的次数挺多的，已经查明是C251的BUG。

建议最好能有个统一的、系统的解决方案，比如哪 ...

现已经通过mdu32库解决，c251只需要添加mdu32的lib库即可解决这个问题
官网库函数文件已更新

21cns***

王*** 发表于 2025-3-13 09:52
现已经通过mdu32库解决，c251只需要添加mdu32的lib库即可解决这个问题
官网库函数文件已更新
...

关于REMOVEUNUSED引起的单片机重启，C251只是这一个点的bug吗？

王***

21cns*** 发表于 2025-3-13 09:55
关于REMOVEUNUSED引起的单片机重启，C251只是这一个点的bug吗？

是的，目前只是这部分会出现问题，正在扩大测试范围
因为编译器本身的问题，目前尚不清楚实际的问题根源，但现在通过添加lib库可以解决这个问题

大***

因为平时主要玩的是OLED屏幕，当时遇到的情况是USB下载和REMOVEUNUSED同时用会重启。
现象总结起来就是


1、USB-CDC和USB-HID 如果用 LIB方式 添加，那么在设置REMOVEUNUSED之后，如果进行某些计算，编译之后就会反复重启。
而如果用 源码方式 添加USB下载功能，在设置REMOVEUNUSED之后也都正常运行。

2、上面说的LIB方式下出问题的“某些计算”，主要是数据跟2的倍数的数值的除法。
比如 y += fontsize / 8; 运行就会重启。
但是如果写成

(1) y = y + fontsize / 8;
(2) y += (unsigned char)(fontsize / 8);
(3) y += ( fontsize / 8 ) & 0xFF;
(4) y += ( fontsize / 8 ) & 0x00FF;
(5) y += ( fontsize / 8 ) + 0;
(6) y += (8 / 8);
(7) y += fontsize / 7 + 1;
(8) y += fontsize >> 3;

也都能正常运行，其中前五个是只要在前后加点儿零碎儿，而不是单纯的 /8 ，就不会出问题；(6)是常量的计算，(7)是除数不是2的倍数的时候；(8)是用移位代替除号。
另外如果变量y的数据类不是 char 和 unsigned char，比如定义成int类型，也不会出问题。

除此之外还发现float类型变量取负数的时候，
比如 a = -a;  // a是float型
LIB方式下编译之后，也会出现 LCALL C?STARTUP(C:Ox0000)。

///////////////////////////////////////////////////////////


这是当时的两个描述和讨论帖

https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=9432

https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=9602

大***

试了一下在LIB方式USB下载的有问题的工程里，添加楼主的MDU32_SIDIV.LIB，
重新编译之后果然不会重启了