嵌入式RISC編譯優(yōu)化研究.pdf

1、本課題的研究方向是基于現(xiàn)代編譯結(jié)構(gòu)及編譯技術(shù)的角度，而進(jìn)行的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。本課題的目的是要從現(xiàn)代編譯結(jié)構(gòu)特征及嵌入式RISC特征出發(fā)，總結(jié)出什么樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)足有利于編譯技術(shù)執(zhí)行及有利于編譯性能及最終代碼性能的提高，也即是嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)從編譯角度考慮時(shí)，應(yīng)該涉及到什么要素。 在研究嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的編譯優(yōu)化之前，一定要有一個(gè)平臺(tái)作為一個(gè)支撐，所以本論文首先深入研究現(xiàn)代編譯器典型代表-GCC（GNU C Com

2、piler），GCC是GNU發(fā)布的開(kāi)源編譯器，是我們研究并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一個(gè)好工具。采用GCC的開(kāi)源特征及可移植特性，能夠讓實(shí)驗(yàn)在不進(jìn)行硬件芯片的修改，直接修改GCC的后端的映射方向，讓優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特征能夠通過(guò)修改GCC的映射直接反映出來(lái)。 接下來(lái)便是深入研究嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的與編譯相關(guān)的特征，包括指令集特征、寄存器分配特點(diǎn)及流水線的設(shè)計(jì)，這三個(gè)因素與現(xiàn)代編譯技術(shù)息息相關(guān)，優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)一般是依據(jù)具體硬件平臺(tái)的這三個(gè)因素來(lái)實(shí)現(xiàn)的，

3、那么嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的編譯優(yōu)化的前提就是總結(jié)什么樣的指令集的特征、寄存器分配特點(diǎn)和流水線的設(shè)計(jì)會(huì)影響優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，及優(yōu)化后的代碼的效果。 接著重點(diǎn)分析嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征與現(xiàn)代編譯技術(shù)如何結(jié)合，具體探討現(xiàn)代編譯技術(shù)及編譯結(jié)構(gòu)包括窺孔優(yōu)化技術(shù)，圖著色技術(shù)及指令調(diào)度技術(shù)的角度來(lái)分析總結(jié)出，如何對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的指令集，寄存器，流水線三個(gè)方面進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平臺(tái)選用ARM系統(tǒng)平臺(tái)，ARM是典型的精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，并且常用于嵌入