[发明专利]一种汇编级静态路径剖析方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及性能分析技术，尤其涉及一种汇编级静态路径剖析方法及装置。 

背景技术

路径剖析（Programs Profiling）在性能分析领域占据十分重要的地位，它用于分析、统计应用程序中全部执行路径以及各路径的执行次数。这些性能数据被广泛的应用在编译优化等多项研究工作中。 

现有技术进行路径剖析的方法较为统一，基本都是结合控制流图（Control Flow Graph,CFG）分析向应用程序中插入桩代码，最后通过回收、计算桩代码统计的性能信息来得出各条路径及执行次数。现有方案中，如处理无回边（backedge）路径时，Ball等人提出的过程内单变量剖析方法（Efficient Path Profiling,EPP）；处理环路路径时，Tallam提出的近似剖析方法以及Roy等人在此基础上提出的改进方法都取得了很好的效果。然而，当应用程序结构相对复杂、循环体较多时，这些方法仍有不足。归其原因，不难发现它们均是从高层语言的行为级着手处理，并受限于语义分析前端以及目标处理器的指令功能，无法进一步扩展应用范围。 

除此之外，现有剖析技术主要是基于动态分析实现，而进行动态分析时过分的依赖输入激励，这就导致剖析得出的路径信息并不能全面反映程序的执行路径信息。 

发明内容

本发明的目的是提供一种汇编级静态路径剖析方法，它不依赖于输入 激励，并通过动态组合、谓词分析等有效地完成了对静态路径的剖析。 

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种汇编级静态路径剖析方法，该方法包括以下步骤： 

挖掘出汇编程序中全部的基础闭环路径，基础闭环路径是一个首、尾节点相同的环路，并且不允许出现其它环路； 

挖掘出汇编程序中全部的基础路径，基础路径是指从入口基本块到出口基本块的最简路径，在基础路径中不允许出现环路，而且不允许出现重复节点； 

组合基础闭环路径以及基础路径完成路径统计； 

对组合后的路径进行谓词条件判断。 

另一方面，本发明提供了一种汇编级静态路径剖析装置，该装置包括： 

第一计算单元，用于挖掘出汇编程序中全部的基础闭环路径； 

第二计算单元，用于挖掘出汇编程序中全部的基础路径； 

统计单元，用于组合基础闭环路径以及基础路径完成路径统计； 

判断单元，用于对组合后的路径进行谓词条件判断。 

本发明提供的一种汇编级静态路径剖析方法及装置实现简单，不依赖于输入数据激励，从汇编级着手，基于动态组合挖掘全部可能存在的静态路径。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种汇编级静态路径剖析方法流程图； 

图2（a）为一段汇编代码示例； 

图2（b）为图2（a）相应的基本控制流图； 

图3为本发明实施例提供的一种汇编级控制流图； 

图4为本发明实施例提供的一种汇编级静态路径剖析装置结构框图。 

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 

在描述本发明实施例提供的一种汇编级静态路径剖析方法之前，需针对汇编级控制流图作一下简单介绍： 

假设存在一条途经节点i与j的控制路径，其中节点j是除节点i以外全部其它节点的后必经节点，那么就称节点i控制依赖（control dependence）于节点j。控制依赖图（Control Dependence Graph，CDG）是一个面向中间语言的有向无环图（Directed Acyclic Graph，DAG），其中，边集合描述了基本块间的控制依赖关系；节点集合中的根节点、中间节点是由谓词操作划分出的基本块，叶节点则一般是谓词不敏感的基本块。编译器前端生成应用程序的控制流图（control flow graph,CFG），而后端则根据分支和循环片段衍生出控制依赖子图（control dependence sub graph,CDSG）。然而，中间语言历经代码调度、代码块合并、指令映射等多遍操作后，谓词相关操作被分布到多条指令甚至多个基本块内，这增添了汇编级进行谓词分析的难度。