Devenv 入门教程
2025/12/25 14:33:47
能源感知参数传递：按需参数传递策略
1. 引言
集成电路能耗问题日益严峻，解决该问题需多领域协同。电路、架构、操作系统、应用程序和编译器等方面虽有进展，但编程语言对低功耗的支持也至关重要。编程语言定义了应用程序与执行环境的接口，影响编译器优化和运行时系统对架构特性的利用。然而，目前从能耗角度评估不同语言特性的研究较少。
参数传递机制是参数在被调用子程序间传递的方式，每种编程语言支持的机制有限。在嵌入式系统编程常用的 C 语言中，参数在子程序执行前就会完成评估，这种早期参数评估虽便于实现，但如果子程序未使用该参数，会导致冗余计算。
为解决此问题，本文提出了一种能源感知的参数传递机制——按需参数传递。该机制仅在子程序实际使用形式参数时，才计算对应的实际参数值。其借助编译器将实际参数值的计算推迟到形式参数实际使用的位置，不仅消除实际参数值的计算，还消除所有与之相关的无用计算。
2. 参数传递机制回顾
子程序是实现控制和数据抽象的重要编程结构，其与其他代码的接口通过子程序名和参数体现。子程序头列出的参数为形式参数，调用语句中的参数为实际参数。典型实现中，子程序调用时，实际参数会被计算并通过参数访问路径传递给形式参数，执行结束后，形式参数的值可能通过参数返回路径复制回实际参数。
C 语言有两种参数传递机制：
-按值传递（CBV）：默认机制，传递参数时，计算实际参数的值并复制给形式参数，增加了存储开销，且子程序执行过程中不会修改实际参数的值，可用于单向通信场景。
-按引用传递（CBR）：实际参数和形式参数共享同一位置，调用时传