体系结构实验报告(编译器对系统性能的影响iccgcc比较).doc

系统结构实验报告 2014 年 6 月 1 日 姓 名 程文毅 学 号 S131089 年 级 2013 专 业 软件工程 实验地点 理工楼616 实验题目： 编译器对系统性能的影响实验 实验目的及要求： 了解icc编译器及其应用 理解编译器对系统性能的影响 实验原理 内存访问速度远不及CPU处理速度，为提高机器整体性能，在硬件上引入硬件高速缓存Cache，加速对内存的访问。Cache 的命中率对系统性能有很大影响。另外在现代CPU中指令的执行并不一定严格按照顺序执行，没有相关性的指令可以乱序执行，以充分利用CPU的指令流水线，提高执行速度，以上是硬件级别的优化。 在软件一级，也有两种主要优化途径：一种是在编写代码时由程序员优化，另一种是由编译器进行优化。编译器优化常用的方法有：将内存变量缓存到寄存器；调整指令顺序充分利用CPU指令流水线，常见的是重新排序读写指令。通过编译器优化后的代码，能更好发挥系统的优势，使得系统性能得到有效提升。Intel 的编译器icc针对Intel平台进行了优化，而gcc没有。在Intel平台上比较icc和gcc编译的程序的效率不相同，可以充分体现编译器优化对系统性能的影响。 实验设备（环境） 主机配置： windows 7系统，32位；4.00GB内存；Intel（R）Core i5-3470 CPU ,3.20GHZ；网卡Realtek PCIe GBE Family Controller。 虚拟机平台： Vmware workstation 10 虚拟机配置： 内存1G，处理器 1，硬盘20GB，网络连接方式NAT。操作系统 CentOS 6.5 。 Icc版本： icc version 14.0.3 Gcc版本： 4.4.7(Red Hat 4.4.7-4) 实验内容与步骤： 配置虚拟机 Gcc是linux平台的编译器，icc也支持linux，因此我们选择在linux平台上进行实验。在同一个平台上进行对比实验，理解编译器对系统性能的影响。由于我们常用的系统为Windows，故采取配置虚拟机的方式来搭建linux平台。搭建linux平台步骤如下： 安装虚拟机软件。Vmware workstation 10，选择试用（可以在网络上找到破解工具或序列号）。 下载CentOS 6.5 系统镜像备用。 启动Vmware workstation 10 ，选择新建虚拟机。指定从刚才下载的CentOS镜像启动，其他选项均可用默认选项。 启动刚才新建的虚拟机，按提示安装 Windows XP操作系统。该流程与用光盘在实体机上安装 CentOS 一样。 进入刚新建的虚拟机，安装 Vmware TOOLS 。该操作在菜单栏【虚拟机】选项下面。可以先测试 vi 步骤功能能否实现，如果步骤vi 可以完成，可以跳过此步骤。 为虚拟机分配共享文件夹。在虚拟机 【设置】( 【选项】下面。选择一个文件夹，与虚拟机共享，以便主机与虚拟机之间传输数据。测试程序、安装工具包等都通过这里获取。 配置好的虚拟机如图1 所示。 图1 配置好的虚拟机 配置编译器 打开终端，输入gcc，提示 gcc: no input files 。表明gcc已经安装好了。 Icc 是Intel 的编译器，linux 不会随机 附带，需要手动安装。安装 Icc过程如下： 安装g++ 。此时还需要安装g++ ，因为安装icc时需要g++支持。g++ 并没有自动安装好，需要通过CentOS的源在线安装。确保你的电脑接入网络，在终端输入 yum install gcc-c++ ，回车。 Icc编译器获取。Icc编译器可以到intel官方站点下载。Intel开发者板块提供了非商业版本的开发套件下载。按提示填写邮箱和姓名，可以获取非商业版本序列号或评估授权。可选择的版本有： /en-us/articles/intel-parallel-studio-xe-2013-release-notes/ （以下简称 选择1） /en-us/articles/intel-c-composer-xe-2013-release-notes/ （以下简称 选择2） 把下载好的。编译器套件放到共享文件夹下，以便在虚拟机中使用。以上连个版本都可以使用，本次实验采用的是第2个选择intel-c-composer-xe-2013 。下载下来的文件为l_ccompxe_2013_sp1.3.174.tgz 。该文件2.61GB，比选择1要小。