现代高性能DSP处理器具有非常优良的性能,特别是向量DSP处理器同时具有标量和向量处理单元。寄存器作为处理器硬件中有限的宝贵资源,寄存器分配成为编译器中最为关键的过程之一。当寄存器数量有限无法完全给那些寄存器分配候选者分配实际物理寄存器时,传统的方法是将符号寄存器的数据临时存放到存储器。这会增加对存储器的访存,降低代码的执行效率,也会产生额外的能耗。因此,提升寄存器分配效果的关键因素之一是降低溢出带来的访存开销。现代高性能向量DSP处理器往往具有多类寄存器资源,因此通过寄存器类间互用的方法来缓存某类符号寄存器的数据以降低符号寄存器溢出造成的访存开销是一个重要的优化途径。本文针对这个问题,结合向量DSP处理器的特点,以网为寄存器分配的对象,基于图着色的全局寄存器分配方法进行符号寄存器溢出优化算法研究。具体包括以下几个方面:1.处理单元内部的寄存器类间互用优化。在发生寄存器溢出时,考察是否可以将网溢出到某一个空闲的或者在某一个时间片空闲的其它类别的寄存器。遍历所有的网,分别找到并识别标量和向量处理单元的网,在两个处理单元分别进行网的溢出优化。确定网的溢出目标空间,再根据传统方法插入网的溢出和恢复指令,分别对标量和向量单元的溢出网进行溢出优化。一般来讲,相比于传统方法将网溢出到存储器,不同类寄存器之间的互用优化方法能提高代码执行速率。2.标量处理单元用SVR缓存溢出数据。SVR是标量单元和向量单元之间的通道寄存器。假设向量单元和标量单元没有同时使用SVR,此时只有标量单元可能占用这一组寄存器。当标量单元通用寄存器不够用,发生寄存器溢出时,查找在溢出网的生命期是否存在空闲的SVR来缓存这个网。在优化处理溢出网时,多个网可能缓存到同一个SVR,只要这些网的生命区间没有重叠。合理利用通道寄存器来作为溢出缓存,不仅加快了代码的执行速度、提高硬件资源的利用率,而且将网缓存到寄存器减小了处理单元对存储器的访存压力。3.向量处理单元用SVR缓存溢出数据。同样的假设向量单元和标量单元没有同时使用SVR,此时只有向量单元可能占用这个寄存器。虽然对向量单元来讲,只有一个SVR寄存器,只要这个寄存器在溢出网的生命周期空闲,仍然可以将网溢出缓存到这个通道寄存器,并且也存在多个网溢出到SVR寄存器的可能性,只要这些网的活跃周期没有冲突且SVR未被占用。对向量单元的网进行优化处理,将一组数据优化地溢出到寄存器,不仅提高了寄存器的利用率,还节省了大量的存储空间。