[发明专利]基于振荡器相位同步的嵌入式系统寄存器分配方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，特别是编译过程对中间变量的寄存器分配，可用于嵌入式系统。

背景技术

随着信息网络技术的发展，以计算机技术为基础的嵌入式系统对性能、实时性和可靠性的要求越来越高。在嵌入式系统中，编译器直接影响系统性能，而寄存器分配又对编译器生成的代码质量有着重要影响。因此从寄存器分配角度出发优化编译器的技术可有效提高嵌入式系统中程序的执行效率。相对于存储器，寄存器操作速度快但数量有限，需要尽可能的高效使用。因此寄存器分配问题就是决定如何优化使用嵌入式系统中的寄存器，尽量减少对嵌入式系统中存储器的操作。具体地说就是在程序编译过程中将产生的中间变量尽可能多的保存在寄存器中，减少被迫溢出到存储器的中间变量个数，降低溢出代价。

现有的嵌入式系统寄存器分配方法主要是基于图论的方法，将寄存器分配问题转换成图着色模型，然后利用解决图着色问题的算法获得寄存器分配的结果。较早的基于图着色模型的启发式算法OCH，设计简单，用时很少，但分配效果差。后来的混合进化算法HEA，对种群初始化后，通过免冲突交叉算子CFPX尽量使每个寄存器中的变量不冲突，然后通过局部搜索LSP调整个体中的中间变量从而减少中间变量的溢出个数，降低寄存器的溢出代价。这种方法虽然能够得到较好的寄存器分配结果，但是需要大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于振荡器相位同步的嵌入式系统寄存器分配方法，以减少寄存器分配时间，从而提高嵌入式系统程序的执行效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

(1)将嵌入式系统编译中的中间变量用节点表示，连接相互干扰的中间变量所对应的节点，得到干扰图H；

(2)保持干扰图H中的节点不变，去掉干扰图H中相连节点间的边，连接干扰图H中未连接的节点，得到干扰图H的补图G，生成补图G的邻接矩阵A={a_xy}，x=1,2,...N，y=1,2,...N，其中N为补图G的节点数目；

(3)用振荡器对应补图G中的节点，分别记为1,2,...,N，在[0,2π]中随机产生N个振荡器初始相位，在[-0.1,0.1]随机产生N个振荡器初始频率，根据以下公式计算振荡器的相位变化值：