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基于IMPACT的嵌入式汇编及编译指示的研究与实现

作　者: 卢世贤
导　师: 郑启龙
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: IMPACT编译器 编译指示 嵌入式汇编 编译优化
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 14次
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内容摘要


数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)往往具有不同于通用处理器的体系结构,传统编译技术生成的代码无法满足信号处理的高性能要求。这需要我们采用与传统不同的编译技术对代码进行处理。在工业界所采用的所有方法之中,编译指示和嵌入式汇编是两种切实可行,且被广泛采用的方法。BWDSP100是国内某研究所自主研发的高性能信号处理器,本文所论述的工作是以国际知名的可重定位IMPACT编译器为编译基础设施,为BWDSP100设计和实现编译指示和嵌入式汇编。编译指示相关的工作包括设计和实现。我们为BWDSP100设计了3种编译指示,具体为DATA_ALIGN、DATA_MEM_BANK和DATA_SECTION。编译指示DATA_ALIGN和编译指示DATA_MEM_BANK主要解决C语言代码和手写汇编库函数之间的相互调用问题。编译指示DATA_SECTION可以用来解决数据在多个内存数据块放置的问题,而且我们开发了一种算法,此算法可以利用编译指示DATA_SECTION携带的信息,优化访存相关的指令,实验表明此算法达到了良好的优化效果。编译指示的实现工作要求我们能够在IMPACT的高层中间代码Pcode和底层中间代码Lcode中将编译指示的信息正确且完备的表示出来。我们为BWDSP100设计了嵌入式汇编语法和语义,并在IMPACT中具体实现。嵌入式汇编语法和语义的设计既参考工业界既有嵌入式汇编的设计,同时,还结合BWDSP100指令的特点。嵌入式汇编的实现需要修改编译器的前端和后端。编译器的前端需要将嵌入式汇编翻译成Lcode形式,这涉及到抽象语法树到Pcode的转换,以及从Pcode到Lcode的转换。而编译器后端受到影响的阶段有分簇,寄存器分配和指令调度。本文对各个阶段所受到的影响进行了详细描述。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 背影介绍  10-11
    1.1.1 传统C 语言编译器在DSP 领域的局限  10
    1.1.2 DSP 与可重定位编译器  10-11
  1.2 研究意义  11
  1.3 研究内容  11-12
  1.4 论文组织  12-14
第2章 BWDSP100 的C 语言编译器BWCC  14-26
  2.1 BWDSP 的体系结构  14-15
  2.2 BWCC 研制的介绍  15-16
  2.3 IMPACT 的中间代码  16
  2.4 Pcode  16-23
    2.4.1 Pcode 的内存结构和文本结构  16-19
    2.4.2 文本Pcode 的语法和语义  19-21
    2.4.3 Pcode 的生成  21-23
  2.5 Lcode 和编译器的后端  23-25
  2.6 本章小结  25-26
第3章 BWDSP100 编译指示的设计与实现  26-42
  3.1 引言  26
  3.2 编译指示DATA_ALIGN 和DATA_MEM_BANK  26-31
  3.3 DSP 分块内存结构及其对编译的影响  31-32
  3.4 编译指示DATA_SECTION  32-33
  3.5 地址计算和访存指令的优化  33-41
    3.5.1 基于du 链和ud 链的访存相关指令分配算法  34-39
    3.5.2 基于du 链和ud 链的访存相关指令分配算法的实验评测  39-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章 BWDSP100 嵌入式汇编的设计与实现  42-62
  4.1 引言  42
  4.2 嵌入式汇编的语法和语义  42-45
  4.3 嵌入式汇编使用举例  45-46
  4.4 嵌入式汇编对前端的影响  46-48
  4.5 嵌入式汇编对后端的影响  48-61
    4.5.1 嵌入式汇编对分簇模块的影响  49-51
    4.5.2 嵌入式汇编对寄存器分配模块的影响  51-59
    4.5.3 对指令调度的影响  59-61
  4.6 测试  61
  4.7 本章小结  61-62
第5章 总结  62-64
  5.1 本文的工作  62-63
  5.2 本文的贡献  63
  5.3 工作展望  63-64
附录A 插图索引  64-66
附录B 表格索引  66-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
在读期间发表的学术论文以及参加的科研项目 .  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 微型计算机 > 各种微型计算机 > 微处理机
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