【摘要】：在消費(fèi)電子市場需求的有力推動下,嵌入式系統(tǒng)的功能日益強(qiáng)大,其軟件開發(fā)的復(fù)雜程度也隨之越來越高,嵌入式軟件的代碼量以平均每兩年時間翻一番的速度增長。由于嵌入式系統(tǒng)在成本、體積、功耗等多方面受到制約,代碼量的增長將成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個瓶頸。因此,代碼壓縮技術(shù)將成為今后嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。 本文從基本的數(shù)據(jù)壓縮理論入手,分析了典型的數(shù)據(jù)壓縮和代碼壓縮的各自特點(diǎn)以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別,結(jié)合對當(dāng)今代碼壓縮技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀的介紹,總結(jié)出了代碼壓縮技術(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)�；趯RMv4指令集的研究分析,我們提出了通過字典壓縮的方法對程序代碼進(jìn)行壓縮以減小其冗余度的方案。我們對字典壓縮的問題進(jìn)行了數(shù)學(xué)抽象和描述,進(jìn)而對字典壓縮方案中的各種參數(shù)的設(shè)計進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析以論證所采用的代碼壓縮方案的正確性與合理性。本文對我們所設(shè)計的代碼壓縮方案的步驟、代碼壓縮中的難點(diǎn)問題的解決等細(xì)節(jié)以及主要的算法流程均做了詳盡的敘述。最終,使用我們所設(shè)計的代碼壓縮方案,我們對MiBench基準(zhǔn)測試程序中的6個典型程序進(jìn)行了壓縮實驗,獲得了平均81.1%的壓縮比。 在代碼壓縮方案設(shè)計的基礎(chǔ)上,我們對解壓縮系統(tǒng)的硬件設(shè)計進(jìn)行了討論,并對解壓縮系統(tǒng)中的主要部分提出了優(yōu)化的硬件設(shè)計方案。為了驗證代碼壓縮方案的正確性,我們搭建了一個系統(tǒng)驗證平臺,其中包括:Verilog HDL描述的解壓縮模塊和壓縮指令內(nèi)存模型,以及PLI形式的ARM指令模擬器。通過與ARM公司的標(biāo)準(zhǔn)模擬器ARMulator的輸出結(jié)果進(jìn)行對比,我們完成了驗證系統(tǒng)的自動化測試。 最后,我們對壓縮實驗的結(jié)果進(jìn)行了深入的分析研究,總結(jié)了影響代碼壓縮的因素,并對未來工作做了進(jìn)一步探討。
【圖文】：

圖3.10MIBeneh基準(zhǔn)測試程序我們選取了基準(zhǔn)測試程序MIBench中的sha、eer32、dijksart、rijndael、arweaudio(dapem.eneode)、wardaudio(adpem.deeode)進(jìn)行測試，指令集為ARMv4，編譯器、鏈接器均為ADsl.2中的amrcc和amrlikn。實驗結(jié)果如圖3.fl所示:

圖3.11MIBnehc程序指令重復(fù)性統(tǒng)計從6個基準(zhǔn)測試程序的分析結(jié)果中可以看出:二進(jìn)制指令代碼中僅僅出現(xiàn)一次的指令只占全部程序的40%左右，在rijdael中這一比例更是小到24%左右。同Leufgyr等人基于sPEcc創(chuàng)T95的指令重復(fù)性研究相比，，我們所采用的MBInehc典型程序的指令重復(fù)性并不明顯，這主要是由于我們所使用的指令集和編譯器不同所造成的。ARMv4指令集本身是針對嵌入式系統(tǒng)所設(shè)計的，其代碼密度比PowerPC的指令集要高，所以指令的冗余度較小。而對于編譯器、鏈接器以及鏈接程序庫，ADS對代碼大小做過特別的優(yōu)化，其生成的代碼在密度上要優(yōu)于Gcc生成的代碼。BunroDeBusl’刀等人在其研究過程中對比過ADs與GCC生成的代碼大小，其結(jié)果表明:ADS生成的二進(jìn)制代碼平均要比GCC生成的代碼小320KB，這主要是因為ADS的編譯器編譯出的代碼非常緊湊，且ADS的標(biāo)準(zhǔn)程序庫也是經(jīng)過特別優(yōu)化的。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 馬義德,劉映杰,張新國;嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];信息技術(shù);2001年12期

本文編號：2687765