基于LLVM架构的NiosⅡ后端快速移植

编译器后端移植是目前嵌入式系统研究的重要领域,如何快速实现编译器后端移植仍然是嵌入式系统研究的热点。采用新的编译器架构LLVM,移植NiosⅡ处理器来分析LLVM快速后端移植架构。使用LLVM后端移植架构的TableGen描述NiosⅡ体系结构例如指令、寄存器等,使用完备LLVM C++函数库实现复杂或特殊的操作。TableGen与C++函数库互相配合,最终实现LLVM架构对NiosⅡ后端的支持。实验结果表明与GCC编译器后端移植方法相比,基于LLVM架构的编译器后端移植方法的工作量减少了64.2%～83.9%,大大节省后端移植时间。     

低专利风险的开源编译器移植

在对主流的开源编译系统进行调研的基础上,结合优秀的GCC编译系统与LLVM编译系统,探索了其基础架构与移植方法,并对各自的移植专利风险进行了评估,为处理器厂商开发编译器工具链,完善软硬件开发平台和提升硬件性能提供了新的解决方案.     

基于LLVM的编译实验课程设计

针对新工科建设形势下,原有编译实验课程面临广度与深度不足、管理方式有待改进、个性化及技术前沿性不足等方面的挑战,分析国外一流高校编译实验课程设计的特点,提出基于LLVM设计编译实验课程的思路,以应对前述挑战。     

基于C语言编译器的词法分析浅析

编译器是高级语言执行前必须使用的一个环节,它的作用是将自然语言转换成机器语言,而词法分析又是编译器整个工作的第一步——词素解析,笔者从词法分析的任务、基本词素、词法分析工具和DFA几个方面对词法分析进行浅析。     

基于类库的可重定向编译器后端设计与实现

该文在对几种可重定向编译器进行分析的基础上,提出了一种基于类库的可重定向编译器后端设计技术。该技术通过恰当定义机器描述与代码生成之间的接口,抽象不同硬件平台共有的操作与功能,隔离中间表示和不同硬件平台汇编语言代码的差异。根据不同硬件平台特点,利用面向对象技术实现接口,构成重定向支持类库。代码生成器通过对接口的调用,将中间表示转化为相应平台的汇编语言,完成编译器后端的重定向工作。     

YH-2C语言优化编译器的设计

Ｃ语言优化编译器是借助于微机上的Ｉｎｔｅｌ８０３８６Ｃ语言编译器为研制平台，采用交叉编译的方法设计实现的，它是我国自行设计的第一个从底层开发实现的巨型机Ｃ语言编译器。本文首先给出了ＹＨ－２Ｃ语言优化编译器的设计原理，然后详细介绍了其主要系统组成和技术特点，最后指出了我们以后进一步要做的工作     

面向国产平台的LLVM自动向量化移植与优化

作为SIMD扩展部件向量化的重要手段,自动向量化已在LLVM编译器中得到实现,但向量长度以及指令集功能的差异,导致国产平台在自动向量化过程中容易错失向量化机会以及向量化后产生倒加速的问题。为使SIMD得到充分应用,结合国产平台的指令集特征完善指令代价信息以提高收益分析精准度,使其在自动向量化后生成后端支持且简洁高效的向量指令。在此基础上,提出一种改进的控制流向量化方法,通过添加指令代价信息提高自动向量化的适配能力,从而形成一套面向国产平台的LLVM自动向量化系统。实验结果表明,相比自动向量化移植前,通过该方法进行移植优化后,SPEC测试的整体性能提升10.8%,TSVC测试集中的加速比提升16%,精准代价指导下的加速比提升42%,控制流向量化下的加速比提升51%。     

试论C语言编译器的设计与实现

编译程序被认为是现代计算机系统的基本构成,本文重点分析了C语言编译器设计与实现的相关问题,文章先阐述了C语言编译器总体设计的相关内容,包括词法、语义分析等;再介绍了C语言编译器的实现路径,希望能对相关人员工作有所帮助.     

嵌入式C02语言编译器的设计与实现

介绍了一种用于嵌入式处理器Si02的高级语言编译器的设计与实现方法。提出了处理器Si02特有的寄存器分配方法——循环栈机制,并给出了编译器关键技术中的一些算法,简化了嵌入式编译器的实现过程。     

基于LLVM的C/C++隐式类型转换安全性检测

带有系统底层特性的高级语言(C、C++等)通常采用的是弱类型系统,允许不同类型变量之间的混合运算。因此,在涉及到赋值等操作时,如果源变量和目的变量类型不一致,则需要进行类型转换,而转换过程稍有疏忽就会引入安全性问题。现有的检测技术大多在程序运行时进行类型转换问题的检测,产生较大额外开销的同时,也会影响程序的执行速度。基于LLVM编译器提出一种针对C/C++隐式类型转换的安全性检测方法。该方法作用于LLVM中间代码,筛选出含有变量声明和引用的语句;对于声明变量的语句,提取其类型信息并按相应的数据结构存储;对于引用变量的语句,匹配定义的类型转换的不安全操作集和转换模式,以检测其中的类型转换操作是否安全。实验结果表明,该方法能够在编译阶段有效地检测出存在安全隐患的类型转换操作。     

一种基于MIPS架构的数据处理模块设计

LS2K1000是一种基于MIPS架构的双核处理器,该芯片具有尺寸小、功耗低、扩展性好等特点。数据处理模块基于LS2K1000处理器,通过主处理器LS2K1000的局部并行总线(简称Local Bus)访问FLASH与NvRAM。模块通过配置CPLD与DDR3等硬件资源保证处理器能够正常启动,并在天脉1嵌入式操作系统下进行测试,经测试模块CPU、DDR、Flash、看门狗等功能均正常工作。同时在模块中设计以太网、串口、USB与CAN等接口的周边配置电路,确保模块能够与外设有效交联。该模块具有处理能力强、外设接口丰富与功耗低等特点,具有较高应用价值。目前已应用到多种嵌入式电子设备中。     

MIPS架构多周期CPU的设计

针对教育部最新提出的计算机专业系统结构课程设置要求,分析利用Verilog HDL代码完成多周期CPU设计的具体过程和方案,以南京大学计算机科学与技术系为例,总结将其应用在教学上的效果。提出在计算机专业本科教学阶段可进行计算机组成与设计相关实践课程教学的观点。     

面向国产高性能加速器的LLVM编译器设计及优化

国防科技大学自主研制的高性能加速器采用中央处理器(CPU)+通用数字信号处理器(GPDSP)的片上异构融合架构,使用超长指令集(VLIW)+单指令多数据流(SIMD)的向量化结构的GPDSP是峰值性能主要支撑的加速核。主流编译器在密集的数据计算指令排布、为指令静态分配硬件执行单元、GPDSP特有的向量指令等方面不能很好地支持高性能加速器。基于低级虚拟器(LLVM)编译框架,在前寄存器分配调度阶段,结合峰值寄存器压力感知方法(PERP)、蚁群优化(ACO)算法与GPDSP结构特点,优化代价模型,设计支持寄存器压力感知的指令调度模块;在后寄存器分配阶段提出支持静态功能单元分配的指令调度策略,通过冲突检测机制保证功能单元分配的正确性,为指令并行执行提供软件基础;在后端封装一系列丰富且规整的向量指令接口,实现对GPDSP向量指令的支持。实验结果表明,所提出的LLVM编译架构优化方法从功能和性能上实现了对GPDSP的良好支撑,GCC testsuite测试整体性能平均加速比为4.539,SPEC CPU 2017浮点测试整体性能平均加速比为4.49,SPEC CPU 2017整型测试整体性能平均...     

无线网络传感器综合系统语言的后端设计

AntCC是一种面向无线网络传感器的编译器,重点阐述了AntCC设计过程中所遇到的跨平台支持问题,提出了采用流水线技术芯片可能遇到的相关性的解决办法;重点研究了AntCC的优化问题,并实现了适合于无线网络传感器的图着色寄存器分配和窥孔优化这两种重要的优化策略。最终将研究结果应用于智能家居等领域。     

基于PICC编译器中C语言与汇编语言混编的分析

文章通过9个程序详细介绍PIC单片机在PICC编译器环境下,C语言与汇编语言混合编程的方法并对出现的情况进行分析解决,最后对C语言与汇编语言混合编程的优劣提出自已的看法。     

基于Clang+LLVM架构的编译原理课程教学探索

根据工程教育认证标准的要求,分析编译原理教学现状,提出一种基于开源编译器的课程教学模式,介绍面向工程教育认证的编译原理课程体系建设过程,并给出相应的面向工程教育认证的评价机制。     

一个出具证明编译器后端的设计与实现

设计并实现一个类C语言PointerC的出具证明编译器后端。该后端采用最强后条件演算同步处理整型断言和指针断言实现整型验证条件和指针验证条件的证明,能够完全自动地产生目标级程序的指针安全性证明,处理常见递归数据结构中的非一致性别名问题。后端包括独立的定理检查器,能够检验携证明代码的完整性。     

C编译器自动测试工具的剖析与移植

软件测试自动化是为了提高测试效率,缩短软件开发周期,降低测试成本。Ctcgen对比验证测试模式使测试更加全面且容易实现测试过程自动化,用随机的思想和算法,代替“穷举”方法解决证明正确性的问题。