利用LLVM編譯器基礎設施對ARM指令集架構應用程式實現具可移植性的靜態二進位轉譯

Abstract

此論文的目標是實現一個具可移植性的靜態二進位轉譯系統。 一般來說， 最直覺且普遍的方式為 : 直接轉譯(Direct Binary Translation)， 這種方式可以使轉譯後的程式碼得到較佳的執行效能。 然而， 此方法缺乏嵌入式系統所需的可移植性。 因此， 此論文採用間接轉譯(indirect binary translation)的方式來增加系統可移植性。 我們先將ARM 可執行碼轉譯到LLVM IR， 目的是為了能夠利用強大的LLVM內建優化器來改進程式執行效能， 再使用LLVM後端所支援的程式碼產生器(Code Generator)編譯出不同目標平台的可執行碼。 論文內容包含實做上的細節， 轉譯技術上的問題和我們的解決方法， 並且討論了一些轉譯上的議題並改良轉譯的表示方式來增進程式效能。 在實驗中， 我們建立了ARM到ARM的轉譯器來測量效能， 在經過我們改良轉譯的表示方式以及利用LLVM強大的優化器之後， 轉譯後的EEMBC可執行碼， 只增加了13%的執行期指令總數。