13、WCET 感知的循环展开优化技术解析

WCET 感知的循环展开优化技术解析

1. WCET 感知的循环展开概述

循环展开是一种重要的代码优化技术，其核心问题在于为每个循环选择合适的展开因子。这一选择依赖于多个关键参数：
- 每个循环的迭代次数
- I - 缓存和可用程序内存的限制
- 溢出代码生成的近似情况

2. 最坏情况循环迭代次数

确定展开因子需要在编译时了解循环的迭代次数，获取该信息的途径主要有两种：
- 性能分析 ：这是最常用的方法，但获取合理的性能分析数据难度较大，且生成这些数据可能需要大量的空间和时间。
- 静态循环分析 ：大多数编译器缺乏有效的技术来计算迭代次数，通常只能使用较小且固定的展开因子（如 2 或 4），这虽然避免了过度展开带来的负面影响，但也未能充分挖掘优化潜力。

部分编译器仅能分析简单、结构良好的循环，而现实应用中大量存在的数据依赖循环（即循环边界可变的循环）则难以处理。与之不同，WCC 的循环展开结合了集成的多面体循环分析器，能够检测和分析当今嵌入式系统应用中的大多数循环。

例如，对于以下包含数据依赖循环的代码示例：

void foo( int n ) {
    int main( void ) {
        for( int i = 0; i < n; ++i ) {
            foo( 6 );
            // loop body
            foo( 12 );
        }