处理器的设计研发过程需要编译器作为实现系统级测试的辅助工具。同样，如果要充分发挥处理器的性能，除了要有性能优越的硬件设备外，也需要性能优越的操作系统和编译器的支持。龙芯系列处理器作为国产的高性能通用处理器，由于采用了先进的结构设计技术，在国内的处理器设计研发领域已经处于领先地位，在世界范围内也即将步入先进行列。　　 目前为止，龙芯上采用的是开源编译器GCC(GNU Compiler Collection)。GCC支持多语言和多目标平台的特性，使得GCC 编译器具有良好的可移植性。而其丰富的代码优化机制，也使得我们可以针对目标平台的体系结构特点，来对GCC编译器进行优化，从而提高GCC编译器在目标平台上的性能。本文就分别针对龙芯系列处理器中的两款——龙芯2F和龙芯3B 处理器的体系结构的不同特点，对GCC编译器进行了移植与优化，从而达到提高系统性能的目的。　　 GCC 编译器可以直接运行在龙芯2F上，但是性能还有很大的提升空间。本文实现了GCC 对龙芯2F 扩展指令的支持，并针对这这些扩展指令实现了相应的窥孔优化。然后对GCC 实现的循环展开与手工循环展开做了性能比较，并对循环因子对性能的影响进行了分析。实验结果表明：窥孔优化能够使编译器更多的生成龙芯2F的扩展指令，而使用移植后的GCC 编译FFTW 库，平均性能也有6％~8％的提升。而GCC的循环展开在龙芯2F上可获得约13％的性能提升，但相比于手工循环展开获得的性能收益，仍然有很大差距。　　 龙芯3B 实现了对多媒体指令的扩展，因而针对龙芯3B 完成的主要工作是实现GCC 对龙芯3B 扩展指令的支持。龙芯3B 提供了256 位的向量寄存器，但是提供的访存宽度却是128 位，因而本文首先实现了GCC 对龙芯3B的128 位访存以及327条多媒体的支持。不过，由于GCC编译器前端自动向量化的限制，使得移植后的编译器在生成汇编代码时，使用到的向量指令非常的少，这大大限制了系统性能。为了解决这个问题，本文同时实现了GCC对与向量指令相对应的内建函数的支持。测试结果表明：向量化移植后的GCC 编译器能够正确的编译生成龙芯3B 支持的多媒体扩展指令，而且部分基准测试程序的性能提升可以达到4 倍左右。而使用内建函数修改后的代码的指令数目也会大大的减少，达到了提高系统性能的目的。