提升嵌入式系统性能：重定向编译器后端关键技术研究

本文主要探讨了"可重定向编译器后端中的关键技术研究"，着重于针对嵌入式片上系统设计中的重要工具——重定向编译器。重定向编译器的核心在于其后端，因为它直接影响着编译器的灵活性和生成代码的质量。作者魏亮辉在硕士论文中，选择了中国科学技术大学作为研究背景，指导教师为李曦副教授，专业领域为计算机系统结构。 首先，论文强调了后端设计的关键要素。为了实现编译器的广泛重定向能力，作者提出并实现了一个基于Trimaran的可重定向编译器后端框架。这个框架利用IMPACT作为前端，采用了先进的XML体系结构描述语言——XP-ADL来描述目标处理器架构模型。这种设计使得后端能够有效地处理多种体系结构，同时支持代码生成和优化的灵活性。 语言描述的语法和语义是体系结构描述语言的重要组成部分，论文深入研究了这些元素，确保后端对目标体系结构具有高度的适应性和独立性。此外，数据结构和查询接口的设计也是不可或缺的，它们为后端处理和理解体系结构提供了有力的支持。 编译器后端的核心技术环节包括代码选择、指令调度和寄存器分配。代码选择决定生成的代码是否符合目标架构的要求，而指令调度则关乎程序执行效率，特别是通过CPR块（Critical Path Regions）的优化，作者设计了一种算法，利用profiling信息来改善调度策略，实验结果显示出显著的性能提升。 论文的亮点在于通过将编译器后端应用于DLX体系结构的重定向实验，验证了优化效果。关键词如“重定向编译器”、“编译器后端”、“体系结构描述语言”、“指令调度”、“profiling信息”以及“代码选择”和“寄存器分配”贯穿全文，展示了作者在这些关键技术上的深入研究和实践成果。 这篇论文深入剖析了可重定向编译器后端的关键技术，对于理解和改进嵌入式系统设计中的编译器优化具有很高的学术价值和实践指导意义。通过研究和实现新的编译器后端框架，作者不仅提升了编译器的通用性和代码质量，也为后续的研究者提供了宝贵的经验和技术基础。