姓 名

張龍

學(xué)  號(hào)

5030309207

指導(dǎo)教師

過(guò)敏意

專(zhuān) 業(yè)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

學(xué)院/系

計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目

GCC編譯器在ARM處理器上的性能測(cè)試和改進(jìn)

課題來(lái)源/項(xiàng)目編號(hào)

教師自擬

開(kāi)題報(bào)告（闡述課題的目的、意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容、研究方案、預(yù)期結(jié)果等）

目的與意義：

GCC是Unix等系統(tǒng)下主流編譯器。GCC采用的開(kāi)放體系技術(shù)使其很容易移植到不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)中，因此成為嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中理想的交叉編譯器。但是在ARM平臺(tái)上的GCC編譯器與ARM的專(zhuān)業(yè)編譯器卻存在較大的差距，經(jīng)過(guò)測(cè)試，對(duì)于執(zhí)行速度，相差近10倍，而代碼大小則要大近10倍。因此，將GCC移植到ARM平臺(tái)，對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估，并最終找出優(yōu)化的方法就顯得十分必要了。

通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以了解gcc的核心原理，以及移植機(jī)制，加深對(duì)編譯原理的理解。

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：

ARM微處理器，已遍及消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM技術(shù)應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器約75%以上的市場(chǎng)份額。

采用 RISC 架構(gòu)的 ARM 微處理器一般具有如下特點(diǎn)：

1 、體積小、低功耗、低成本、高性能；

2 、支持 Thumb （ 16 位） /ARM （ 32 位）雙指令集，能很好的兼容 8 位 /16 位器件；

3 、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；

4 、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；

5 、尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高；

GCC是被廣泛使用的、功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越得多平臺(tái)編譯器，它可以在多種硬件

平臺(tái)編譯除可執(zhí)行程序的超級(jí)編譯器，其執(zhí)行效率與一般的編譯器相比平均要高20%~30%。

    雖然我們稱(chēng)gcc是C語(yǔ)言的編譯器，但使用gcc由C語(yǔ)言源代碼文件生成可執(zhí)行文件的過(guò)程不僅僅是編譯的過(guò)程，而是要經(jīng)歷四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的步驟∶預(yù)處理(也 稱(chēng)預(yù)編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking)。

研究?jī)?nèi)容：

    本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要圍繞以下方面開(kāi)展：

1．            研究GCC的移植機(jī)制；

2．            評(píng)估GCC在ARM架構(gòu)處理器上的編譯性能；

3．            分析和研究各種編譯優(yōu)化方法；

研究方案：

1． 深入理解gcc的核心原理，收集運(yùn)行表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)找出熱點(diǎn)，擬定相應(yīng)的優(yōu)化策略，實(shí)施優(yōu)化，測(cè)試優(yōu)化的結(jié)果

2． 可以按照一下層次優(yōu)化

1)      基本(通用)優(yōu)化

2)      針對(duì)特定處理器優(yōu)化

3)      程序級(jí)優(yōu)化

4)      利用配置文件優(yōu)化

預(yù)期結(jié)果：

1.    對(duì)GCC在ARM平臺(tái)的性能進(jìn)行充分的評(píng)估

2.    提高GCC在ARM平臺(tái)上的性能

學(xué)生簽名：                

年    月    日

學(xué)生簽名：                

年    月    日

指導(dǎo)教師意見(jiàn)

指導(dǎo)教師簽名：             

年    月    日

學(xué)院（系）意見(jiàn)

審查結(jié)果： □  同 意    □  不 同 意

院長(zhǎng)（系主任）簽名：             

年    月    日