近年来,64位微处理器在个人电脑及服务器领域得到了日益广泛的应用。64位微处理器能同时处理更宽的数据,通常还能提供超过32位的内存寻址能力,这符合应用程序逐渐增长的对内存空间以及运算能力的需求。编译器是负责将高级语言源程序翻译为目标机器汇编代码的程序。现代编译器通常需要能够针对不同的目标机器产生不同的汇编代码。64位处理器的指令系统及应用程序二进制接口(Application Binary Interface,ABI)对编译器提出了新的要求,需适应寻址方式的变化并充分利用处理器64位操作部件的运算能力。　　UniCore-3微处理器是北京大学微处理器研发中心自主研发的64位微处理器,它基于UniCore64体系结构,能进行64位整、浮点运算,并且具有64位内存寻址能力。本文基于GCC编译器设计并实现了面向该体系结构的编译器。本文首先对GCC编译器的内部结构,特别是编译后端进行分析,探讨面向UniCore64的编译器设计与实现方法。在此基础上,为其编写后端代码,从而使GCC能正确生成目标指令。本文进一步针对UniCore-3处理器的内部特征,设计并实现了指令调度、软件流水、窥孔优化这三种与体系结构密切相关的编译优化策略。最后使用GCC testsuite与SPEC2000/2006测试程序集合来进行编译器的正确性测试以及优化效果评测。实验和分析表明,该编译器能够正确编译生成UniCore64的目标代码,使用本文实现的三种优化策略也分别取得了平均0.9％、0.25％和0.7％的性能提高。本文工作中对64位编译器移植所带来的新要求进行了总结,对于其它编译器和体系结构的移植与优化工作也具有借鉴意义。