指令选择将编译器的中间表示转换为针对各种编译目标进行优化的一系列目标平台机器指令,是经典编译器后端有效提升科学计算程序执行性能的重要组成部分,高质量的指令选择对生成代码的大小和质量有很大的影响。2019年,LLVM全球开发者大会将全局指令选择定为大会主题,全局指令选择近两年已成为LLVM后端主流架构的研究热点。在申威平台上进行LLVM全局指令选择技术的实现与优化,对进一步完善申威编译系统具有重要意义。本文的主要工作和创新点如下:（1）实现了面向申威平台的LLVM全局指令选择技术。当前申威LLVM可支持快速指令选择和基于DAG的指令选择两种指令选择技术,但面临着指令选择编译效率低、优化粒度小和模块可重用性差等问题。全局指令选择兼具上述两种指令选择的优点,以SSA图覆盖的形式对整个函数进行降级,结合申威处理器结构特点,设计并实现了面向申威平台的LLVM-IR降级、合法化、寄存器组选择和指令选择的LLVM全局指令选择技术,有效地解决了当前申威LLVM在指令选择过程中存在的问题。（2）实现了面向申威平台的LLVM全局指令选择的优化。首先,提出一种基于代价模型的指令合并优化方法,通过扩展的精确指令代价收益分析模型指导全局指令合并,实现对激进指令合并的有效收益分析;其次,实现一种基于全局寄存器组选择的优化方法,通过对函数中机器指令分配寄存器组的代价分析,最小化机器指令跨寄存器组传送数据的开销;最后,实现一种基于全局的指令局部性优化方法,通过指令局部性优化算法缩小常量或某些变量的活跃区间,预先处理寄存器分配阶段存在的寄存器溢出问题。通过对SPEC CPU2006的测试,实验结果表明,面向申威平台的LLVM全局指令选择实现工作相比当前的两种指令选择技术,LLC编译效率平均提升20%,整个编译周期平均提升6%-8%。基于LLVM全局指令选择的优化工作相比优化前,平均加速比为1.08,最大加速比为1.36。