程序優(yōu)化與程序變換方法的研究.pdf

1、程序優(yōu)化與變換是編譯器領(lǐng)域一個(gè)熱門(mén)的研究問(wèn)題。本文分別在源代碼層次、編譯器的抽象語(yǔ)法樹(shù)層次和編譯器的中間表示層次進(jìn)行研究，為程序優(yōu)化與變換提供工具和支撐。本文在這三個(gè)層次分別提出了:一個(gè)C到C/CUDA的程序變換工具DPOET;一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組分拆工具structTrans;一個(gè)針對(duì)于堆內(nèi)存對(duì)象的結(jié)構(gòu)分析算法。它們分別能:對(duì)程序進(jìn)行并行化;提高程序的數(shù)據(jù)局部性;為程序存儲(chǔ)優(yōu)化提供支撐。
　　1、實(shí)現(xiàn)一種C到CUDA的程序變換工具

2、r>　　程序并行化是程序優(yōu)化中提高性能的一個(gè)重要途徑，本文基于程序變換工具POET實(shí)現(xiàn)一個(gè)腳本驅(qū)動(dòng)的、C程序到C/CUDA程序的變換工具DPOET。使用DPOET對(duì)程序進(jìn)行變換時(shí)，用戶只需要在DPOET的腳本中貼出模板代碼以及其參數(shù)化和目的代碼。DPOET就可以自動(dòng)為用戶生產(chǎn)POET腳本，調(diào)用POET對(duì)待變換的程序進(jìn)行解析，識(shí)別出其中可以變換的代碼片段，進(jìn)行變換。使用DPOET進(jìn)行C到C/CUDA的程序變換非常簡(jiǎn)單。
　　2、實(shí)現(xiàn)

3、結(jié)構(gòu)體數(shù)組分拆的工具
　　程序中結(jié)構(gòu)體（特別是結(jié)構(gòu)體數(shù)組）的大量使用會(huì)降低數(shù)據(jù)局部性，影響程序的性能。為了提高程序的數(shù)據(jù)局部性，本文基于編譯器LLVM的抽象語(yǔ)法樹(shù)Clang AST實(shí)現(xiàn)了一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組分拆工具，它能夠在保持程序語(yǔ)義不變的情況下，把結(jié)構(gòu)體數(shù)組按域進(jìn)行分拆，分拆成其各個(gè)域的數(shù)組。
　　3、提出針對(duì)堆內(nèi)存對(duì)象的結(jié)構(gòu)分析算法
　　如果對(duì)多個(gè)堆內(nèi)存對(duì)象進(jìn)行分離進(jìn)行存儲(chǔ)優(yōu)化，需要獲取它們的結(jié)構(gòu)信息從而判斷它們是否相