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0级（Constan folding）的优化包括：
a、常数折叠：只要有可能，编译器就执行将表达式化为常数数字的计算，其中包括运行地址的计算。
b、 简单访问优化：对8051系统的内部数据和位地址进行访问优化。
c、 跳转优化：编译器总是将跳转延至最终目标上，因此跳转到跳转之间的命令被删除。
特点：最少的优化，可以最大程度上配合产生代码调试信息，可以在任何代码行打断点，特别是死代码处。
1级（Dead code elimination）的优化包括：
a、 死码消除：无用的代码段被消除。
b、 跳转否决：根据一个测试回溯，条件跳转被仔细检查，以决定是否能够简化或删除。
特点：有限的优化，去除无用的inline和无用的static函数、死代码消除等，在影响到调试信息的地方均不进行优化。在适当的代码体积和充分的调试之间平衡，代码编写阶段最常用的优化等级。
2级（Data overlaying）的优化包括：
a、数据覆盖：适于静态覆盖的数据和位段被鉴别并标记出来。连接定位器BL51通过对全局数据流的分析，选择可静态覆盖的段。
特点：高度优化，调试信息不友好，有可能会修改代码和函数调用执行流程，自动对函数进行内联等。
3级（Peephole optimization）的优化包括：
a、“窥孔”优化：将冗余的MOV命令去掉，包括不必要的从存储器装入对象及装入常数的操作。另外如果能节省存储空间或者程序执行时间，复杂操作将由简单操作所代替。
特点：最大程度优化，产生极少量的调试信息。会进行更多代码优化，例如循环展开，更激进的函数内联等。
另外，可以通过单独设置 --loop_optimization_level=option 来控制循环展开的优化等级。
4级（Register variables）的优化包括：
a、寄存器变量：使自动变量和函数参数尽可能位于工作寄存器中，只要有可能，将不为这些变量保留数据存储器空间。
b、扩展访问优化：来自IDATA、XDATA、PDATA和CODE区域的变量直接包含在操作之中，因此大多数时候没有必要将其装入中间寄存器。
c、局部公共子式消除：如果表达式中有一个重复执行的计算，第一次计算的结果被保存，只要有可能，将被用作后续的计算，因此可从代码中消除繁杂的计算。
d、CASE/SWITCH语句优化：将CASE/SWITCH语句作为跳转表或跳转串优化。
5级（Common subexpression elimination）的优化包括：
a、全局公共子式消除：只要有可能，函数内部相同的子表达式只计算一次。中间结果存入一个寄存器以代替新的计算。
b、简单循环优化：以常量占据一段内存的循环再运行时被优化。
6级（Loop rotation）的优化包括：
a、回路循环：如果程序代码能更快更有效地执行，程序回路将进行循环。
7级（Extended Index Access optimizing）的优化包括：
a、扩展入口优化：在适合时对寄存器变量使用DPTR数据指针，指针和数组访问被优化以减小程序代码和提高执行速度。
8级（Reuse Common Entry Code）的优化包括：
a、公共尾部合并：对同一个函数有多处调用时，一些设置代码可被重复使用，从而减小程序代码长度
9级（Common Block Subroutines）的优化包括：
a、公共子程序块：检测重复使用的指令序列，并将它们转换为子程序。C51甚至会重新安排代码以获得更多的重复使用指令序列。