基于即时编译的GNU Octave性能优化

来源：计算机工程与科学杂志2022年第12期北京时间：

作者：莫舒恒, 卢圣有, 黄聃, 卢宇彤

单位：1.中山大学系统科学与工程学院，广东 广州 510006；2.中山大学计算机学院，广东 广州 510006

摘要：GNU Octave是一款数值计算软件，具有免费、开源以及几乎完全兼容MATLAB语言的优点。然而，Octave内置的基于LLVM的实验性即时编译器仅支持对少部分代码进行即时编译，无法有效解决Octave效率低下的问题。基于Octave即时编译器探究对Octave的性能优化方案，从工作原理角度出发，对该即时编译器整体工作原理和其中的类型推断系统进行分析；从工作现状角度出发，评估该即时编译器对Octave代码的适用范围和性能提升效果；针对该即时编译器的内置函数调用、索引运算与算术逻辑运算进行特性修复和功能新增，使Octave获得性能提升。实验结果表明，基于即时编译器的优化方案有效扩展了即时编译器的适用范围，为Octave代码执行带来56~283倍不等的性能提升。此外，总结了该即时编译器中存在的16类缺陷，对进一步优化Octave性能具有参考意义。

关键词：GNU Octave,即时编译,LLVM,性能优化,