基于LLVM的无线传感器网络专用处理器编译系统研究

摘要

无线传感器网络在医疗，军事，智能家居等方面已开始得到应用，但是其性能和功耗一直是制约其实用化的两个重要问题，此外，现在主流的无线传感器网络平台的处理器，其设计和知识产权均掌握在国外少数几大半导体公司手中，进而造成了无线传感器网络的技术壁垒。因此，我们设计了一款基于传输触发架构的16位哈佛结构精简指令集无线传感器网络专用低功耗处理器，并为其设计了包括加解密、MAC和路由协议处理、射频接口等专用指令。但是，由于缺乏相应的软件开发工具支持，其开发效率较低，软件编写较为困难。
　　 本文在之前的工作基础上，研究了LLVM编译系统的基本架构、LLVM中间语言、代码生成机制及相关算法。最后，针对自主设计研发的低功耗无线传感器网络处理器的架构，设计并实现了其专用代码生成后端，包括处理器描述、寄存器描述、指令集描述、指令选择器实现和汇编输出器等实现。经过测试，该编译器可以生成正确的代码，为低功耗无线传感器网络专用处理器的高级语言编程提供了良好的工具，极大的简化了该专用处理器的软件开发过程，增强了实用性。本文的研究工作对专用处理器的后端移植的具有指导作用。