姓 名

張龍

學  號

5030309207

指導教師

過敏意

專 業(yè)

計算機科學與技術

學院/系

計算機科學與工程系

畢業(yè)設計(論文)題目

GCC編譯器在ARM處理器上的性能測試和改進

課題來源/項目編號

教師自擬

開題報告（闡述課題的目的、意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、研究方案、預期結(jié)果等）

目的與意義：

GCC是Unix等系統(tǒng)下主流編譯器。GCC采用的開放體系技術使其很容易移植到不同體系結(jié)構(gòu)的計算機中，因此成為嵌入式軟件開發(fā)中理想的交叉編譯器。但是在ARM平臺上的GCC編譯器與ARM的專業(yè)編譯器卻存在較大的差距，經(jīng)過測試，對于執(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，對其性能進行評估，并最終找出優(yōu)化的方法就顯得十分必要了。

通過畢業(yè)設計，可以了解gcc的核心原理，以及移植機制，加深對編譯原理的理解。

國內(nèi)外現(xiàn)狀：

ARM微處理器，已遍及消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術應用占據(jù)了32位RISC微處理器約75%以上的市場份額。

采用 RISC 架構(gòu)的 ARM 微處理器一般具有如下特點：

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 、尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；

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

平臺編譯除可執(zhí)行程序的超級編譯器，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gcc是C語言的編譯器，但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執(zhí)行文件的過程不僅僅是編譯的過程，而是要經(jīng)歷四個相互關聯(lián)的步驟∶預處理(也 稱預編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking)。

研究內(nèi)容：

    本次畢業(yè)設計主要圍繞以下方面開展：

1．            研究GCC的移植機制；

2．            評估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，收集運行表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)找出熱點，擬定相應的優(yōu)化策略，實施優(yōu)化，測試優(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)      針對特定處理器優(yōu)化

3)      程序級優(yōu)化

4)      利用配置文件優(yōu)化

預期結(jié)果：

1.    對GCC在ARM平臺的性能進行充分的評估

2.    提高GCC在ARM平臺上的性能

學生簽名：                

年    月    日

學生簽名：                

年    月    日

指導教師意見

指導教師簽名：             

年    月    日

學院（系）意見

審查結(jié)果： □  同 意    □  不 同 意

院長（系主任）簽名：             

年    月    日