以信息家电、汽车电子为代表的嵌入式系统应用的蓬勃发展,不仅为嵌入式市场展现了美好前景,注入了新的生命:同时也对嵌入式系统技术,特别是软件开发技术提出了新的挑战。 嵌入式系统本身不具各自举开发能力,必须有交叉编译和调试开发环境才能进行开发。另外,由于嵌入式系统的特殊产品特征要求应用软件具有低功耗,执行速度块,占用代码空间小等特点。这不仅要求软件开发人员高效合理的设计应用程序,同时也要求嵌入式系统编译器能够进行足够多的性能优化和能耗优化。其次,嵌入式目标处理器平台多种多样,如何能快速支持新的处理器平台开发,对编译器的可重定向性提出了一定的要求。 本文以面向HCSl2体系的LCC移植和后端优化为主线,详细分析了LCC的整体结构和目标体系结构,针对嵌入式系统开发的要求在前端和后端寄存器分配策略,能耗优化等领域作了改进。 本论文的工作主要集中在以下四个方面: 1) 对已有的可重定向的编译器的设计和研究进行了调研,通过建立体系结构描述模型,增强了LCC的可重定向性; 2) 在寄存器极少的16位处理器平台HCS12上实现了LCC的移植,并对其在汇编语言级进行了优化; 3) 对LCC的前端增加了对嵌入式系统开发的支持,对后端的寄存器分配策略、尾递归调用、系统能耗等方面进行了多种优化; 4) 协同调试器和前端UI(Uset Interface)设计,完成了一整套支持编译和调试的集成开发环境。 最后,本文对开发的编译器进行了功能测试和验证,并与商用编译器Codewarrior和开源编译软件GCC进行了一定程度的比较。 本文得到以下项目的资助:国家高技术研究发展计划(2004AA1Z2180)“支持数字化设备的嵌入式软件平台”。