12、WCET 感知的源代码级优化与循环展开技术探究

WCET 感知的源代码级优化与循环展开技术探究

1. 超块优化基础分析

超块优化是提升程序性能的重要手段，其中涉及到一些关键的基础分析。

1.1 存活时间分析

存活时间分析是基于超块优化所需的最后一项分析。它属于经典的数据流分析，用于确定每个程序点上变量是存活的还是死亡的。具体而言，如果在控制流图（CFG）的一条边上存在一条有向路径，该路径通向变量 v 的使用点，且路径中不包含 v 的重新定义，那么变量 v 在这条 CFG 边上就是存活的。如果变量在语句 s 的任何入边上存活，则称其在语句 s 处是入存活（live - in）的；如果变量在语句 s 的任何出边上存活，则称其在语句 s 处是出存活（live - out）的。LIVE - INmay(s) 和 LIVE - OUTmay(s) 分别是语句 s 处所有变量对应的可能存活集合。

1.2 公共子表达式消除（CSE）

CSE 是一种著名的优化技术，用于消除公共子表达式的重复计算，并将其替换为已保存值的使用。公共子表达式是指程序中某个表达式的出现，若存在另一个相同表达式的出现，且其计算在执行顺序上总是先于该表达式，并且在两次计算之间该表达式的操作数保持不变。
- 局部 CSE ：仅在单个基本块的有限范围内操作。
- 全局 CSE ：作用于整个函数，但控制流图中的侧入口常常会消除 CSE 的机会，因为公共子表达式可能在侧入口路径中被覆盖。
- 基于超块的 CSE（SB - CSE） ：能够超越局部和全局 CSE，因为它在多个基本块上操作，并