深入分析深入分析LabVIEW 编译器编译器
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是
LabVIEW与其他计算机语言的显着区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使
用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算
机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是
将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩
小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与
其他计算机语言的显着区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编
写程序，产生的程序是框图的形式。
虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地
说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其
体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用
的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。
LabVIEW编译程序处理过程编译程序处理过程
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工
业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW [2]集成了与满足 GPIB、VXI、RS-
232 和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX 等软件标准的库函数。这是
一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
首先一个VI的编译是类的扩展，主要负责将隐含的类解析为适于终端输出与检查句法错误的类型。在类扩展之后，VI从编
辑模型转化为可以被编译程序使用的数据流中间表示（DFIR）图表。编译程序执行几种变换，例如在DFIR图表分解过程中的
死码删除，优化，并为代码生成做好准备。DFIR接下来被转化成底层的虚拟机（LLVM）中间表示（IR），有关IR的一系列扫
描被运行，以利于更进一步的优化与底层化——最终——变为机器码。
DFIR提供一种高级的中间表示提供一种高级的中间表示
DFIR是一种分级的，结构图代码的，基于图表的IR。类似于G代码，DFIR包含很多具有端点的节点，能够与其它端点相
连。一些节点，例如框图，含有图表，这些图表也可以依此类推地包含其它节点。
图1显示了一个简单VI的最初DFIR。当LabVIEW首次为VI创建一个DFIR时，这是一种G代码的直接翻译，DFIR图表中的
节点具有像G代码中节点一样的一对一的对应性。随着编译程序的执行，DFIR节点有可能被移动，部分分离，或者是增加，
然而编译程序将仍然保留原有的特性，例如LabVIEW代码中固有的并行特性。
图 1. 查看一个简单VI 的初始 DFIR 图表
DFIR能够为能够为LabVIEW编译程序提供两种可观的优势：编译程序提供两种可观的优势：
1. DFIR将编辑程序从编译程序的表示中分离——在DFIR出现以前，LabVIEW具有一个单独的VI表示，由编辑程序和编译
程序共享。DFIR引入了一系列的优化与分解措施，能够极大地提高LabVIEW代码的性能，仅要求结构图节点与连线被断开并
可以移动。
2. DFIR作为多个编译程序的前段与后段的公用连接点——今天，LabVIEW能处理很多明显不同的任务。类似
地，LabVIEW也为用户提供了多种算法模式，DFIR提供了一种常用IR，它由前端生成而由后端使用，使不同组合的重新使用
更加便利。
DFIR分解与优化分解与优化
一旦进入DFIR，VI运行一系列的分解变换，来缩减或标准化DFIR图表。在DFIR图表彻底分解后，DFIR优化扫描开始。
有超过30种分解与优化能够提高LabVIEW代码的性能。请仔细查看图2和3显示的简单VI，它被称为Trim Whitespace
VI（Trim Whitespace.vi），来自vi.lib。
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