处理器系统是由硬件设备,操作系统和编译器三方面紧密耦合而成的。编译器的性能好坏直接影响系统的整体性能。龙芯2号是我国自主研发的高性能通用处理器,它实现了MIPSIII指令集和一些专用指令,采用先进的结构设计技术,充分了开发指令级并行性,已跻身于世界先进通用处理器的行列。目前,龙芯上采用的是开源编译器GCC(GNU Compiler Collection)[2]。GCC本身提供的代码优化功能十分丰富,根据优化是否要用到目标处理器的结构特征,这些优化可以粗略地分为结构无关优化和结构相关优化两大类。本文主要关注于后者。工作的主要内容是针对龙芯2号的结构特征,对GCC进行分析、调整和优化,达到提高系统性能的目的。虽然GCC可以运行在龙芯2号上,但是它的性能还有很大的提升空间。本文详细介绍了扩展GCC后端对龙芯的特有指令的支持和在指令调度、软件流水和软件预取等结构相关优化方面,通过充分利用龙芯2号的结构特征来提高GCC的性能,从而提高整个系统的性能。实验数据表明,这些针对特定结构的优化调整有效地提高了龙芯处理器的性能,总体上获得了整点提高3.1%,浮点提高5.4%的效果。