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编译器作为软件开发和构建的重要工具，在进行系统化、结构化的优化方面具有无可比拟的优势。随着嵌入式系统的广泛普及和应用，其绿色指标的好坏受到了人们的广泛关注。而嵌入式系统是软硬件的结合体，其绿色指标显著受其硬件工艺和技术的制约。本书从能耗以及资源的均衡使用度这两个影响嵌入式系统绿色指标的主要方面出发，系统而全面的介绍了绿色编译优化理论及其关键技术在嵌入式系统中的应用。其主要内容包括绿色编译器定义、绿色编译优化框架、绿色评估模型、面向嵌入式系统绿色需求的指令调度方法和多目标数据分配方法、针对新型存储技术的栈数据分配方法、能耗错误检测和定位方法、新型绿色编译优化技术以及绿色编译优化的未来发展趋势。

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  前言
  
  第1章 绪论1
  
  1.1 研究背景1
  
  1.1.1 绿色需求对现代嵌入式系统的重要性1
  
  1.1.2 编译器对嵌入式软件绿色优化的重要性2
  
  1.2 国内外研究现状3
  
  1.2.1 面向总线系统的绿色优化技术研究3
  
  1.2.2 面向存储系统的绿色优化技术研究8
  
  1.2.3 面向处理器的绿色优化技术研究13
  
  1.2.4 软件自动化测试及能耗调试相关研究16
  
  1.3 组织结构18
  
  1.4 本章小结18
  
  参考文献18
  
  第2章 绿色编译及评估模型26
  
  2.1 绿色编译器定义26
  
  2.2 绿色编译优化框架27
  
  2.3 绿色评估模型31
  
  2.3.1 绿色编译优化评估模型31
  
  2.3.2 能耗错误检测评估模型32
  
  2.4 本章小结33
  
  参考文献33
  
  第3章 面向嵌入式系统的指令调度方法35
  
  3.1 面向时序推测处理器绿色指标的指令调度方法35
  
  3.1.1 时序推测处理器简介35
  
  3.1.2 图博弈模型38
  
  3.1.3 编译器可控的时序推测处理器绿色评估指标39
  
  3.1.4 基于图博弈模型的指令调度方法41
  
  3.1.5 实验与结果分析55
  
  3.2 面向总线翻转编码的绿色指令调度方法59
  
  3.2.1 总线绿色评估模型59
  
  3.2.2 总线翻转编码61
  
  3.2.3 反馈信息指导的面向总线的绿色指令调度算法61
  
  3.2.4 实验结果与分析65
  
  3.3 本章小结68
  
  参考文献69
  
  第4章 多目标数据分配优化方法71
  
  4.1 数据分配对系统绿色指标的影响71
  
  4.2 绿色评估模型指导的多目标数据分配优化方法73
  
  4.2.1 多目标数据分配总体优化框架73
  
  4.2.2 可交换类指令操作数重排优化74
  
  4.2.3 面向绿色需求的寄存器重分配方法76
  
  4.2.4 面向存储系统绿色指标的栈数据分配方法85
  
  4.2.5 实验结果与分析89
  
  4.3 本章小结93
  
  参考文献93
  
  第5章 面向新型存储技术的绿色编译优化方法96
  
  5.1 新型存储体系结构对绿色优化的影响96
  
  5.1.1 PCM面临的挑战及解决方案99
  
  5.1.2 STT?RAM面临的挑战及解决方案100
  
  5.2 面向混合便签式存储器的低能耗数据分配方法100
  
  5.2.1 背景知识101
  
  5.2.2 数据分配整数线性规划方法103
  
  5.2.3 迭代图着色算法105
  
  5.2.4 实验结果与分析111
  
  5.3 面向易失性STT?RAM缓存的低功耗编译优化方法114
  
  5.3.1 缓存刷新机制简介115
  
  5.3.2 数据分配方案同刷新频度的关系117
  
  5.3.3 数据分配整数线性规划解决方案119
  
  5.3.4 启发式分配方法122
  
  5.3.5 实验结果与分析125
  
  5.4 面向混合缓存的低功耗编译技术136
  
  5.4.1 混合缓存简介137
  
  5.4.2 混合缓存中迁移操作导致的负载138
  
  5.4.3 基于缓存加锁的方法142
  
  5.4.4 实验结果与分析145
  
  5.5 本章小结150
  
  参考文献150
  
  第6章 基于符号执行的能耗错误检测及反例生成技术研究154
  
  6.1 能耗错误简介154
  
  6.2 符号执行技术155
  
  6.3 基于符号执行技术的能耗错误分析方法157
  
  6.3.1 能耗错误过程内分析157
  
  6.3.2 能耗错误过程间分析164
  
  6.4 应用举例165
  
  6.5 实验评估171
  
  6.5.1 实验构建171
  
  6.5.2 结果分析172
  
  6.6 本章小结172
  
  参考文献173
  
  第7章 绿色编译新型优化方法探究175
  
  7.1 基于计算博弈论的分块多层次绿色编译优化175
  
  7.2 基于总线翻转编码和多维度集成学习的绿色编译技术177
  
  7.3 基于编译的多核环境下的并行程序绿色优化178
  
  7.3.1 基于数据依赖的程序数据级并行性挖掘178
  
  7.3.2 基于编译的异构多核环境下的低能耗多因素优化180
  
  7.4 基于编译的动静态结合能耗错误检测和定位方法182
  
  7.5 本章小结183
  
  参考文献183
  
  第8章 总结与展望185
  
  后记——三言两语188]]>