GCC开发计划及其分支介绍[第十期]

八重樱

ChinaUnix网友：EricFisher

　　这篇文章大部分是对GCC网站上的原文进行的摘抄和翻译。其中，开发计划部分，参见http://gcc.gnu.org/develop.html；开发分支部分，参见http://gcc.gnu.org/svn.html#devbranches。另外还有一些信息来自GCC summit和GCC mailing lists。
　　GCC有一套完善的开发计划和方法。从而，整个庞大的社区可以借助SVN，mailing list，wiki等工具，进行有条不紊，快捷高效的合作，不断推出高质量的版本。
　　在开发主干（trunk）上，开发过程需要经历三个阶段（stage）：阶段一，可以对编译器做任何自然的修改，特别是从开发分支（branch）中合并进来的大的改动；阶段二，只允许有一些较小的改进；阶段三，主要是修复bug，另外如果一个新的port不需要改动编译器的其它部分，则也可以加进来。
　　对于大的改动，则要先创建一个开发分支，在分支上进行开发，当满足一定要求的时候，才可以合并到开发主干上。这些要求包括：一些基本的标准要求，比如文档，任何用户可见的改动，包括命令行选项，都要在手册中有介绍；开发分支要至少在三个不同的目标机（target）上验证过，包括编译器的自举和回退测试（regression test）。
　　在阶段三快要结束的时候，创建一个发行版本分支。发行版本分支主要用于修补相对之前版本有回退的地方，从而使得每个发行版本都优于之前的版本。随后，便是一些修补bug的版本。
　　整个流程可以使用如下的时间表来展示：
+-- GCC 4.3 branch created ------+
| \
v v
GCC 4.4 Stage 1 (starts 2008-02-1 GCC 4.3.0 release (2008-03-05)
| \
| v
| GCC 4.3.1 release (2008-06-06)
| \
| v
v GCC 4.3.2 release (2008-08-27)
GCC 4.4 Stage 3 (starts 2008-09-01) \
| v
| GCC 4.3.3 release (2009-01-24)
|
|
+-- GCC 4.4 branch created ------+
| \
v v
GCC 4.5 Stage 1 (starts 2009-03-27) GCC 4.4.0 release (2009-04-21)
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|
v
　　现在，GCC 4.4.0已经发布，新合并进来的分支包括ira，graphite等。GCC 4.5.0正处于第一个开发阶段，也有一些分支正在合并进来，包括lto，plugins等。这里列举了几个分支：
IRA（Integrated Register Allocator）
　　改进GCC的寄存器分配。使用集成的寄存器分配方法来替换以前分散在不同过程（pass）中的局部寄存器分配，全局寄存器分配等。寄存器分配问题在GCC中存在很久，一直没有得到很好的解决。现在这个分支已经合并到了GCC 4.4.0中。如果使用-fdump-rtl-all-all来转储（dump）tree级的中间过程，则可以看到*.ira文件。Vladimir在GCC Summit 2007上有一篇文章《The integrated register allocator for GCC》，介绍了相关的工作。
Graphite（Gimple Represented as Polyhedra）
　　基于多面体模型在高层次上对循环进行优化。已经合并到GCC 4.4.0中。该分支用于进行新的改进，从而合并到以后的版本中。参见http://gcc.gnu.org/wiki/Graphite。他们每周都有一次电话会议。Sebastian在GCC Summit 2006上有一篇文章《GRAPHITE: Polyhedral Analyses and Optimizations for GCC》，介绍了相关的工作。并且，今年的Google Summer of Code，也有一个相关的项目。
LTO（Link Time Optimization）
　　链接时优化，现在应该是由Diego Novillo维护（我不确定）。简单的讲，就是编译器先语法分析源程序，将中间表示保存在输出的目标文件中，在链接的时候，再次调用编译器将所有目标文件的中间表示都读进来一起优化。详细的介绍参见http://gcc.gnu.org/wiki/LinkTimeOptimization。LTO的设计文档写的很精炼概括，值得借鉴。现在，这个分支正在向开发主干中合并。相信当lto合并进来之后，新版本的GCC在性能优化方面会有一个很好的提升。
Plugins
　　使得GCC具有支持插件的功能，一些新的优化和其它功能模块可以作为插件的形式提供给GCC。在最新的Internals中，已经增加了plugins这一章节。参见http://gcc.gnu.org/wiki/plugins。该分支已经合并到了开发主干中，并且已经关闭。
Gcc-in-cxx
　　在使用c++重写了binutils中的链接器（gold）之后，Ian Lance Taylor开始着手将GCC也改写成C++的形式。GCC Summit 2008中的《A New ELF Linker》介绍了相关的工作。gold的代码，写得非常漂亮。Gcc-in-cxx也应该非常值得期待。
Incremental-compiler
　　该分支用来将GCC改写成增量编译器（incremental compiler）。增量编译器用来减少GCC的编译时间，使得编译时间大体上与源代码的改动大小成比例。该分支由Tom Tromey维护。在GCC Summit 2008上，有一篇《Incremental Compilation for GCC》介绍了相关的工作。
　　GCC的mailing list每天都有很多的邮件，如果是关于一些开发分支的话题，一般会在标题上标明。最近有一些关于LLVM和GCC的话题相当激烈，包括GCC与LLVM的性能比较（http://gcc.gnu.org/ml/gcc/2009-05/msg00302.html），以及将LLVM作为GCC的插件（http://gcc.gnu.org/ml/gcc/2009-06/msg00055.html）。社区中，有人认为在自由软件领域，有一些竞争是好事。这包括LLVM和其它编译器。就好比人们在开始一个新的项目时，也应该考虑一下使用什么语言更好。