面向嵌入式处理器的编译优化技术研究

发布时间：2017-10-11 01:05

  本文关键词：面向嵌入式处理器的编译优化技术研究

  更多相关文章： 嵌入式处理器 代码密度 编译优化 常量池 多内存访问指令

【摘要】：随着嵌入式系统对内存空间需求的增大,程序的代码密度也逐渐成为掣肘嵌入式设备发展的关键因素。代码密度是衡量可执行文件占用内存空间大小的重要参数,它不仅取决于编译器的优化算法,还与处理器的指令集有着密切相关的联系。例如,相比于32位的ARM指令,X86上的程序往往具备更高的代码密度。此外,代码密度的提升可以增加缓存和带宽的利用率、降低功耗,进而提升最终的性能。基于此,本文从以下两方面展开研究：1.地址立即数编译优化针对某些地址常量的相似性,本文提出了拆分-共享的优化策略。首先对地址常量进行拆分,提取出常量的基址部分,以此达到降低常量数量的目的；其次对函数间的常量池进行相似度分析,对具备公共常量的相邻函数进行常量池合并,必要的话重新调整函数的顺序,实现在多个函数之间实现常量池共享。2.多内存访问指令优化传统的多内存访问算法SOLVEMMA采取了有向图模型,并在最优路径的选取过程中标注节点的方向属性。它的产生源于DSP中的SOA算法,并不完全符合当今嵌入式处理器的应用场合。本文提出更为简洁的无向图访问模型,并结合分类排序的思想大幅度降低排序的计算复杂度。最后,文章借助GCC的编译框架,将优化算法得以实施。实验表明,与原始的优化方法相比,文章提出的算法对代码密度有着普遍地提升效果。
【关键词】：嵌入式处理器 代码密度 编译优化 常量池 多内存访问指令
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP332
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.3 研究内容16-17
• 1.4 章节安排17-18
• 第2章 GCC架构简介18-32
• 2.1 引言18-20
• 2.2 GCC中间表示语言20-27
• 2.2.1 GIMPLE表达式20-21
• 2.2.2 RTL表达式21-23
• 2.2.3 代码优化技术23-27
• 2.3 后端机制27-28
• 2.4 工作流程28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 针对地址立即数的编译优化32-44
• 3.1 引言32-33
• 3.2 常量池生成算法33-36
• 3.2.1 常量池的产生背景33-34
• 3.2.2 常量池管理算法34-36
• 3.3 改进的常量池算法36-43
• 3.3.1 常量拆分36-37
• 3.3.2 常量共享37-39
• 3.3.3 算法实现39-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 多内存访问指令编译优化44-53
• 4.1 多内存访问指令44-45
• 4.2 多内存访问指令优化算法45-49
• 4.2.1 简单赋值算法45-47
• 4.2.2 多内存访问指令算法47-49
• 4.3 多内存访问指令算法改进49-52
• 4.3.1 去除方向属性49-50
• 4.3.2 对边进行归类排序50-51
• 4.3.3 改进型算法伪代码51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 实验及结果分析53-61
• 5.1 实验环境53
• 5.2 编译优化效果演示53-56
• 5.3 实验数据分析56-60
• 5.3.1 驱动类程序测试56-57
• 5.3.2 通用性测试57-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 结束语61-62
• 参考文献62-65
• 科研成果65

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本文编号：1009601