Разработка компилятора для стековой процессорной архитектуры TF16 на основе LLVM

Разработка для стековых процессорных архитектур обычно ведётся с использованием устаревших низкоуровневых языков программирования или языка ассемблер. Поэтому актуальна задача поддержки языков программирования высокого уровня для таких архитектур. В этой работе мы рассматриваем процесс разработки и реализации на базе инфраструктуры LLVM/Clang полноценной системы программирования для языка Си для стековой архитектуры TF16. Использование именно LLVM в качестве базовой системы программирования обусловлено большими возможностями адаптации дополнительных компонентов системы программирования, например, таких как дизассемблер, компоновщик и отладчик для использования с новыми архитектурами. Нами были разработаны две версии компилятора. В первой версии компилятора архитектура TF16 рассматривалась как классическая регистровая архитектура, и сгенерированный код не использовал стековые возможности. Эта версия была относительно проста в разработке и служила точкой сравнения для второй версии компилятора. Во второй версии компилятора был разработан и реализован платформо-независимый алгоритм планирования команд с учётом особенностей стековых архитектур. При сравнении двух версий версия компилятора с поддержкой стековых возможностей генерирует код, который в среднем на 35.7% быстрее по времени выполнения и на 50.8% меньше по размеру, чем код, генерируемый версией компилятора без поддержки стековых возможностей. Разработанный алгоритм позволяет реализовать в компиляторе LLVM поддержку других стековых процессорных архитектур.