4、动态分配数据结构的数据压缩与调用图构建技术

动态分配数据结构的数据压缩与调用图构建技术

在计算机编程领域，数据压缩和调用图构建是两个重要的技术方向。数据压缩能够有效节省存储空间、提升程序执行效率和降低功耗；而需求驱动的调用图构建技术则能在特定场景下显著减少分析时间。下面将详细介绍这两方面的技术内容。

数据压缩技术

数据压缩技术在处理动态分配的数据结构时具有显著优势。通过应用数据压缩变换，可以大幅减小数据结构的大小，进而带来多方面的性能提升。

指令缓存行为与代码大小

在实现数据压缩时，额外生成的指令可能会导致代码大小增加，从而影响指令缓存行为。不过，代码大小增加的很大一部分原因是处理数据不可压缩的罕见情况。为了减少对代码大小的影响，可以在给定数据字段的所有更新中共享处理这种罕见情况的代码。为了降低对指令缓存性能的影响，可以采用代码布局策略，将不常执行的代码放在其他位置，并创建分支来回跳转，以尽量减少对频繁执行代码的指令缓存行为的影响。

代码生成

实现数据压缩的代码生成细节大多较为直接。具体操作步骤如下：
1. 选择要压缩和打包在一起的字段。
2. 当遇到使用这些字段的值时，先进行加载操作，然后执行提取和扩展指令。
3. 如果要更新压缩字段的值，在存储之前进行可压缩性检查。
4. 当要读取或更新打包在一起的两个热点字段时，最初为它们分别生成加载/存储操作。
5. 在后续的单独处理中，尽可能消除两个加载/存储操作中的后一个。

性能评估

为了评估数据压缩技术的性能，进行了一系列实验。
- 实验设置 ：将相关变换作为 gcc