CN107133085A - 优化oat中冗余指令的方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的优化OAT中冗余指令的程序，优化OAT中冗余指令的程序被处理器执行时实现如下步骤：获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令；获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并存储于有向图邻接矩阵中；根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同；若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点；获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并进行优化。与现有技术相比，本发明实现了对OAT文件中的本地指令中的数据传输指令进行优化，去除冗余的数据传输指令。

Description

优化OAT中冗余指令的方法及移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种优化OAT中冗余指令的方法及移动终端。

背景技术

Java虚拟机屏蔽了具体的硬件平台，使Java成为跨平台的语言，进而使得Java成为最受欢迎的高级语言之一。但Java虚拟机的运行效率一直为人诟病。虽然Android的Dalvik虚拟机做了很多改进，但与本地指令比起来，Dalvik的执行效率依然很低。为此，Android在kikat后引入art虚拟机，apk中的dex文件经过优化后生成oat格式的文件，Oat格式的文件是elf文件的一种，Oat文件里面不仅有dex指令，更重要的是有dex指令对应的本地指令，以前需要在Dalvik虚拟机上执行dex指令，现在直接执行对应的本地指令即可。如此一来，大大提高了执行效率。然而，OAT文件中的本地指令存在较大的冗余，导致OAT文件的体积较大，浪费内存空间，且冗余指令较多也降低了代码执行速度。

因此，有必要提供一种优化OAT中冗余指令的方法及移动终端来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种优化OAT中冗余指令的方法及移动终端，旨在解决OAT文件的本地指令中存在较多冗余指令，导致OAT文件的体积较大，浪费内存空间，且影响代码执行速度的技术问题。

首先，为实现上述目的，本发明提供一种移动终端，所述移动终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的优化OAT中冗余指令的程序，所述优化OAT中冗余指令的程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块；

获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中；

根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同；

若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点；

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

可选地，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，其中所述数据传输指令包括将所述冗余顶点作为目的地址的第一数据传输指令和将所述冗余顶点作为源地址的第二数据传输指令；

将所述第一数据传输指令标记为无效数据传输指令；

将所述第二数据传输指令的源地址修改为所述第一数据传输指令的源地址；

删除所述无效数据传输指令。

可选地，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

在所述有向图邻接矩阵中存储所述数据传输指令的地址；

从所述有向图邻接矩阵中查找包含所述冗余顶点的数据传输指令的地址；

根据所述地址查找相应的数据传输指令。

可选地，所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之前，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令；

根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块；

所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之后还，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

根据各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图；

将所述有向图存储于有向图邻接矩阵中。

同时，本发明还提供一种优化OAT中冗余指令的方法，应用于移动终端，所述优化OAT中冗余指令的方法包括以下步骤：

获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块；

获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中；

根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同；

若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点；

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

可选地，所述获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令的步骤具体为：

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，其中所述数据传输指令包括将所述冗余顶点作为目的地址的第一数据传输指令和将所述冗余顶点作为源地址的第二数据传输指令；

将所述第一数据传输指令标记为无效数据传输指令；

将所述第二数据传输指令的源地址修改为所述第一数据传输指令的源地址；

删除所述无效数据传输指令。

可选地，所述获取包含所述冗余顶点的数据传输指令的步骤之前还包括：

在所述有向图邻接矩阵中存储所述数据传输指令的地址；

所述获取包含所述冗余顶点的数据传输指令的步骤具体为：

从所述有向图邻接矩阵中查找包含所述冗余顶点的数据传输指令的地址；

根据所述地址查找相应的数据传输指令。

可选地，所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之后还包括：

根据各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图；

所述获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中的步骤具体为：

将所述有向图存储于有向图邻接矩阵中。

可选地，所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之前还包括：

获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令；

根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有优化OAT中冗余指令的程序，所述优化OAT中冗余指令的程序被处理器执行时实现如上述优化OAT中冗余指令的方法的步骤。

相较于现有技术，本发明所提出的优化OAT中冗余指令的方法、移动终端及计算机可读存储介质，通过对OAT文件中的本地指令中的数据传输指令进行优化，去除冗余的数据传输指令，一方面可以减小OAT文件的体积，进而减少内存空间的浪费，另一方面减少了本地指令的数量，可以提高代码的执行速度；此外，本发明以最小本地指令块作为优化单位进行优化，使得冗余指令的查找及优化过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例一可选的移动终端的硬件结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图；

图3为本发明优化OAT中冗余指令的程序第一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明优化OAT中冗余指令的程序第二实施例的功能模块示意图；

图5为本发明优化OAT中冗余指令的方法第一实施例的实施流程示意图；

图6为本发明优化OAT中冗余指令的方法第二实施例的实施流程示意图；

图7为最小本地指令块X1对应的有向图邻接矩阵的示意图；

图8为对最小本地指令块X1进行数据传输指令优化后对应的有向图邻接矩阵的示意图；

图9为最小本地指令块X1中数据传输指令对应的有向图一实施例的示意图；

图10为有向图邻接矩阵中存储各个数据传输指令的地址后一实施例的示意图。

附图标记：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。

进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。

具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。

E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。

IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。

虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。

基于上述移动终端100硬件结构以及通信网络系统，提出本发明方法各个实施例。本发明用以解决OAT文件中的本地指令存在大量冗余指令的技术问题。下面举例说明dex文件编译成OAT文件的过程中，在本地指令中产生大量冗余指令的过程：

假设C++代码如下：

此时，用ndk(本质上使用的是gcc)编译成AArch64(当前主流手机CPU的架构)的指令如下：

可以看出，ndk编译出来的本地机器指令相当简洁，加法运行只用了两条指令，一条指令用来计算，一条指令用来执行返回。

而当Java代码如下(与C++代码相同)时：

此时，利用oatdump工具可以看到对应的OAT文件中的本地指令，我们以整数的加法为例(其他运算类似)：

其中，oatdump显示的本地指令分三部分，以“0x00502734:8b010002 add x2,x0,x1”为例，其中0x00502734表示指令所在的地址，8b010002表示指令编码，add x2,x0,x1以助记符的形式显示了指令的含义，是通过解析指令编码得到的。观察OAT文件中的本地指令可知，与C++相比，OAT的本地指令相当冗余。本地指令中的核心指令是0x00502734中的加法指令，加法指令之前，用了4条指令来倒腾参数，加法指令之后，用了两条指令倒腾计算结果(计算结果要保存到X0中)，整个加法过程用了7条指令，存在较多冗余指令。通过本发明优化OAT中冗余指令的方法对上述本地指令进行优化后，可以精简为4条指令，用伪代码表示为：

mov x0,x1

mov x1,x2

add x2,x0,x1

mov x0,x2。

首先，本发明提出一种移动终端，所述移动终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的优化OAT中冗余指令的程序400。

如图3所示，是本发明优化OAT中冗余指令的程序400第一实施例的功能模块示意图。在本实施例中，所述优化OAT中冗余指令的程序400可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块存储于所述移动终端100的存储器109中，并由一个或多个处理器(本实施例中为所述控制器110)所执行，以完成本发明。例如，在图3中，所述优化OAT中冗余指令的程序400可以被分割成数据传输指令获取模块401、有向图存储模块402、冗余顶点判断模块403以及优化模块404。本发明所称的模块是指一种能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比计算机程序更适合于描述软件在所述移动终端100中的执行过程。以下将就上述各功能模块401-404的具体功能进行详细描述。其中：

所述数据传输指令获取模块401，用于获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块。

本实施例中，对OAT文件优化时，具体是对OAT文件中的本地指令进行优化，且是以最小本地指令块为单位进行的，其中本地指令通常包括多个最小本地指令块，最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块，即在最小本地指令块内只执行操作，而不包含判断逻辑。具体的，本实施例中，得到最小本地指令块的过程如下：(1)获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令；(2)根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块，即通过分支跳转指令将本地指令分割成多个指令块。需要说明的是，通过分支跳转指令对本地指令分割得到的指令块中，其指令块中虽然不会包含判断逻辑，但有可能包含条件指令，对于包含条件指令的指令块，本发明不对其进行优化，即放弃对这种类型的指令块进行优化。其中，本发明采用最小本地指令块为单位进行优化是因为：指令是以函数(又称方法)为单位组织起来的，但函数本身代码量就比较大，编译为OAT文件之后，函数对应的本地指令就更多了，加之指令中的各种逻辑分支，使得冗余探测(即查找冗余指令)以及回溯精简(即优化冗余指令)变得困难重重，而本发明通过将优化过程限定在每个独立的最小指令块之内，使得后续查找冗余指令、以及优化冗余指令的过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度。此外，需要说明的是，最小本地指令块中通常包括多种类型的指令，而本发明是对其中的数据传输指令(MOV、LDR、STR等指令及其变体)进行优化。

所述有向图存储模块402，用于获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中。

通常，逻辑结构分为两部分：V和E集合，因此，用一个一维数组V存放图中所有顶点数据；用一个二维数组E存放顶点间关系(边或弧)的数据，这个二维数组称为邻接矩阵，且邻接矩阵又分为有向图邻接矩阵和无向图邻接矩阵。本发明中，将各数据传输指令的顶点存放于一维数组V中，其中数据传输指令的顶点是指数据传输指令中的寄存器或者栈，它们是数据传输的源地址或者目的地址；各个顶点之间的数据传输方向存储于二维数组ADJ中，其中1用于表示两个顶点之间发生了数据传输，0表示两个顶点之间没有发生数据传输。下面举例说明：假设此时对最小本地指令块X1进行优化，最小本地指令块X1中包含的数据传输指令序列有：(1)A→B；(2)B→C；(3)A→E；(4)C→D；(5)E→F；(6)B→G，其中A→B表示数据由A传输至B；则此时一维数组V＝{A，B，C，D，E，F，G}，二维数组ADJ(即有向图邻接矩阵)的示意图如图7所示，图7为最小本地指令块X1对应的有向图邻接矩阵，其中，图7中对角线上的元素为0，是因为各顶点没必要把数据自己传给自己，图7中的数值1表示其对应的横向顶点把数据传输至纵向顶点，如横向顶点A与纵向顶点B的交叉点处的数值1表示顶点A把数据传输至顶点B，通过在有向图邻接矩阵中填充数值0和1即可将最小本地指令块X1中的数据传输指令的相关信息进行存储。

所述冗余顶点判断模块403，用于根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同，若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点。

其中，有向图邻接矩阵中第i行非零元素的个数为第i个顶点的出度，第i列非零元素的个数为第i个顶点的入度，出度用于表示第i个顶点作为目的地址发生的数据传输，入度用于表示第i个顶点作为源地址发生的数据传输，其中i的取值大于或等于1且小于或等于N，所述N为各所述数据传输指令中包含的顶点的个数。以图7所示实施例中的顶点E为例进行说明，从图7可以看出，顶点E所在列的非零元素个数为1，即顶点E的入度为1，表示只有一次以顶点E为目的地址的数据传输，即第三条指令A→E，同时顶点E所在行的非零元素个数为1，即顶点E的出度为1，表示只有一次以顶点E为源地址的数据传输，即第5条指令E→F。

所述优化模块404，用于获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

具体的，对包含所述冗余顶点的数据传输指令进行优化时，其具体过程包括：(1)获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，其中所述数据传输指令包括将所述冗余顶点作为目的地址的第一数据传输指令和将所述冗余顶点作为源地址的第二数据传输指令；(2)将所述第一数据传输指令标记为无效数据传输指令；(3)将所述第二数据传输指令的源地址修改为所述第一数据传输指令的源地址；(4)删除所述无效数据传输指令。以图7所示实施例中顶点C为例进行说明，根据顶点C的入度可知C的源地址为顶点B，即得到第一数据传输指令为B→C，同理，根据顶点C的出度可知C的目的地址为顶点D，即得到第二数据传输指令C→D；将第一数据传输指令和第二数据传输指令优化为一条数据传输指令时，其方法是：将第一数据传输指令B→C标记为无效数据传输指令，然后将第二数据传输指令C→D的源地址修改为所述第一数据传输指令B→C的源地址，即将C→D修改为B→D，之后回溯，删除无效数据传输指令B→C，从而实现了将两条数据传输指令优化为一条数据传输指令。其中，进行优化后，还需要更新有向图邻接矩阵ADJ，在有向图邻接矩阵ADJ中清除顶点C的入度和出度，同时设置顶点D的入度为顶点B。同理，对冗余顶点E进行优化，对最小本地指令块X1进行优化结束后，得到的数据传输指令序列为：(1)A→B；(2)B→D；(3)A→F；(4)B→G，其对应的有向图邻接矩阵如图8所示。其中，上述以顶点C为例描述了单个冗余顶点的优化过程，而对于最小本地指令块中的所有冗余顶点，其优化过程是：第一步：计算各顶点的入度与出度，按本地指令的顺序从后往前查找最后一个冗余顶点X，然后执行第二步；第二步：去除冗余顶点X，然后执行第三步；第三步：回到第一步，直到没有冗余顶点为止。

通过上述模块401-404，本发明优化OAT中冗余指令的程序通过对OAT文件中的本地指令中的数据传输指令进行优化，去除冗余的数据传输指令，一方面可以减小OAT文件的体积，进而减少内存空间的浪费，另一方面减少了本地指令的数量，可以提高代码的执行速度；此外，本发明以最小本地指令块作为优化单位进行优化，使得冗余指令的查找及优化过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度。

进一步地，基于上述本发明优化OAT中冗余指令的程序400的第一实施例，提出本发明优化OAT中冗余指令的程序400的第二实施例。请参考图4，图4为本发明优化OAT中冗余指令的程序400第二实施例的功能模块示意图，与第一实施例相比，本实施例中，优化OAT中冗余指令的程序400还包括分割模块405、有向图构建模块406以及地址存储模块407。本实施例中，各功能模块的说明如下：

所述分割模块405，用于获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令，并根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块。

所述有向图构建模块406，用于根据各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图。

本实施例中，以最小本地指令块为优化单位，在优化过程中构建有向图的过程包括：(1)读取最小本地指令块中的第一条本地指令；(2)判断读取到的所述本地指令是否为分支跳转指令，若判断结果为是，则执行步骤(3)反之结束流程；(3)判断所述本地指令是否为数据传输指令，若判断结果为是，则执行步骤(4)；(4)根据所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图，同时读取下一条本地指令并返回步骤(2)，即依次判断各个本地指令是否为数据传输指令直至最小本地指令块中的所有本地指令全部判断结束，并实时更新有向图。其中，有向图可以表示各个数据传输指令的顶点和数据传输方向，以最小本地指令块X1中包含的数据传输指令序列有：(1)A→B；(2)B→C；(3)A→E；(4)C→D；(5)E→F；(6)B→G为例，对其构建的有向图如图9所示。

本实施例中，所述有向图存储模块402，具体用于将所述有向图存储于有向图邻接矩阵中。

所述地址存储模块407，用于在所述有向图邻接矩阵中存储所述数据传输指令的地址，使得后续可以从所述有向图邻接矩阵中查找包含所述冗余顶点的数据传输指令的地址，并根据所述地址查找相应的数据传输指令。

其中，通过有向图邻接矩阵存储图9所示有向图时，得到的有向图邻接矩阵如图7所示，本实施例中，为了在得到冗余顶点后能够查找到具体的数据传输指令，还需要在有向图邻接矩阵中存储各个数据传输指令的地址，具体如图10所示，图10中的数值代表相应的数据传输指令所在的地址，即为第几条指令，以顶点C为例，图10中横向顶点B与纵向顶点C的交叉处的数值2表示数据传输指令B→C为第2条指令，同理横向顶点C与纵向顶点D的交叉处的数值4表示数据传输指令C→D为第4条指令，依此类推。

通过上述模块401-407，本发明所提出的优化OAT中冗余指令的程序通过对OAT文件中的本地指令中的数据传输指令进行优化，去除冗余的数据传输指令，一方面可以减小OAT文件的体积，进而减少内存空间的浪费，另一方面减少了本地指令的数量，可以提高代码的执行速度；此外，本发明以最小本地指令块作为优化单位进行优化，使得冗余指令的查找及优化过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度；且本发明在定位冗余数据传输指令时，是通过有向图邻接矩阵实现的，其定位方法简单容易实现。

此外，本发明提出一种优化OAT中冗余指令的方法，该优化OAT中冗余指令的方法应用于图1至图2所示移动终端，所述移动终端包括存储器和处理器。

如图5所示，是本发明优化OAT中冗余指令的方法第一实施例的实施流程图。在本实施例中，根据不同的需求，图5所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。所述优化OAT中冗余指令的方法包括：

步骤S501，获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块。

本实施例中，对OAT文件优化时，具体是对OAT文件中的本地指令进行优化，且是以最小本地指令块为单位进行的，其中本地指令通常包括多个最小本地指令块，最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块，即在最小本地指令块内只执行操作，而不包含判断逻辑。具体的，本实施例中，得到最小本地指令块的过程如下：(1)获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令；(2)根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块，即通过分支跳转指令将本地指令分割成多个指令块。需要说明的是，通过分支跳转指令对本地指令分割得到的指令块中，其指令块中虽然不会包含判断逻辑，但有可能包含条件指令，对于包含条件指令的指令块，本发明不对其进行优化，即放弃对这种类型的指令块进行优化。其中，本发明采用最小本地指令块为单位进行优化是因为：指令是以函数(又称方法)为单位组织起来的，但函数本身代码量就比较大，编译为OAT文件之后，函数对应的本地指令就更多了，加之指令中的各种逻辑分支，使得冗余探测(即查找冗余指令)以及回溯精简(即优化冗余指令)变得困难重重，而本发明通过将优化过程限定在每个独立的最小指令块之内，使得后续查找冗余指令、以及优化冗余指令的过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度。此外，需要说明的是，最小本地指令块中通常包括多种类型的指令，而本发明是对其中的数据传输指令(MOV、LDR、STR等指令及其变体)进行优化。

步骤S502，获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中。

通常，逻辑结构分为两部分：V和E集合，因此，用一个一维数组V存放图中所有顶点数据；用一个二维数组E存放顶点间关系(边或弧)的数据，这个二维数组称为邻接矩阵，且邻接矩阵又分为有向图邻接矩阵和无向图邻接矩阵。本发明中，将各数据传输指令的顶点存放于一维数组V中，其中数据传输指令的顶点是指数据传输指令中的寄存器或者栈，它们是数据传输的源地址或者目的地址；各个顶点之间的数据传输方向存储于二维数组ADJ中，其中1用于表示两个顶点之间发生了数据传输，0表示两个顶点之间没有发生数据传输。下面举例说明：假设此时对最小本地指令块X1进行优化，最小本地指令块X1中包含的数据传输指令序列有：(1)A→B；(2)B→C；(3)A→E；(4)C→D；(5)E→F；(6)B→G，其中A→B表示数据由A传输至B；则此时一维数组V＝{A，B，C，D，E，F，G}，二维数组ADJ(即有向图邻接矩阵)的示意图如图7所示，图7为最小本地指令块X1对应的有向图邻接矩阵，其中，图7中对角线上的元素为0，是因为各顶点没必要把数据自己传给自己，图7中的数值1表示其对应的横向顶点把数据传输至纵向顶点，如横向顶点A与纵向顶点B的交叉点处的数值1表示顶点A把数据传输至顶点B，通过在有向图邻接矩阵中填充数值0和1即可将最小本地指令块X1中的数据传输指令的相关信息进行存储。

步骤S503，根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同。

其中，有向图邻接矩阵中第i行非零元素的个数为第i个顶点的出度，第i列非零元素的个数为第i个顶点的入度，出度用于表示第i个顶点作为目的地址发生的数据传输，入度用于表示第i个顶点作为源地址发生的数据传输，其中i的取值大于或等于1且小于或等于N，所述N为各所述数据传输指令中包含的顶点的个数。以图7所示实施例中的顶点E为例进行说明，从图7可以看出，顶点E所在列的非零元素个数为1，即顶点E的入度为1，表示只有一次以顶点E为目的地址的数据传输，即第三条指令A→E，同时顶点E所在行的非零元素个数为1，即顶点E的出度为1，表示只有一次以顶点E为源地址的数据传输，即第5条指令E→F。

步骤S504，若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点。

当某个顶点的入度和出度相同时，表示该顶点是冗余的，记为冗余顶点。对于图7所示实施例，可以看出，顶点C和顶点E为冗余顶点，因此可以对顶点C和顶点E涉及的数据传输指令进行优化、精简。

步骤S505，获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

具体的，对包含所述冗余顶点的数据传输指令进行优化时，其具体过程包括：(1)获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，其中所述数据传输指令包括将所述冗余顶点作为目的地址的第一数据传输指令和将所述冗余顶点作为源地址的第二数据传输指令；(2)将所述第一数据传输指令标记为无效数据传输指令；(3)将所述第二数据传输指令的源地址修改为所述第一数据传输指令的源地址；(4)删除所述无效数据传输指令。以图7所示实施例中顶点C为例进行说明，根据顶点C的入度可知C的源地址为顶点B，即得到第一数据传输指令为B→C，同理，根据顶点C的出度可知C的目的地址为顶点D，即得到第二数据传输指令C→D；将第一数据传输指令和第二数据传输指令优化为一条数据传输指令时，其方法是：将第一数据传输指令B→C标记为无效数据传输指令，然后将第二数据传输指令C→D的源地址修改为所述第一数据传输指令B→C的源地址，即将C→D修改为B→D，之后回溯，删除无效数据传输指令B→C，从而实现了将两条数据传输指令优化为一条数据传输指令。其中，进行优化后，还需要更新有向图邻接矩阵ADJ，在有向图邻接矩阵ADJ中清除顶点C的入度和出度，同时设置顶点D的入度为顶点B。同理，对冗余顶点E进行优化，对最小本地指令块X1进行优化结束后，得到的数据传输指令序列为：(1)A→B；(2)B→D；(3)A→F；(4)B→G，其对应的有向图邻接矩阵如图8所示。其中，上述以顶点C为例描述了单个冗余顶点的优化过程，而对于最小本地指令块中的所有冗余顶点，其优化过程是：第一步：计算各顶点的入度与出度，按本地指令的顺序从后往前查找最后一个冗余顶点X，然后执行第二步；第二步：去除冗余顶点X，然后执行第三步；第三步：回到第一步，直到没有冗余顶点为止。

通过上述步骤S501-S505，本发明优化OAT中冗余指令的方法通过对OAT文件中的本地指令中的数据传输指令进行优化，去除冗余的数据传输指令，一方面可以减小OAT文件的体积，进而减少内存空间的浪费，另一方面减少了本地指令的数量，可以提高代码的执行速度；此外，本发明以最小本地指令块作为优化单位进行优化，使得冗余指令的查找及优化过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度。

进一步地，基于上述第一实施例，提出本发明优化OAT中冗余指令的方法的第二实施例。如图6所示，是本发明优化OAT中冗余指令的方法第二实施例的实施流程图。在本实施例中，根据不同的需求，图6所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。所述优化OAT中冗余指令的方法包括：

步骤S601，获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块。

步骤S602，根据各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图。

本实施例中，以最小本地指令块为优化单位，在优化过程中构建有向图的过程包括：(1)读取最小本地指令块中的第一条本地指令；(2)判断读取到的所述本地指令是否为分支跳转指令，若判断结果为是，则执行步骤(3)反之结束流程；(3)判断所述本地指令是否为数据传输指令，若判断结果为是，则执行步骤(4)；(4)根据所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图，同时读取下一条本地指令并返回步骤(2)，即依次判断各个本地指令是否为数据传输指令直至最小本地指令块中的所有本地指令全部判断结束，并实时更新有向图。其中，有向图可以表示各个数据传输指令的顶点和数据传输方向，以最小本地指令块X1中包含的数据传输指令序列有：(1)A→B；(2)B→C；(3)A→E；(4)C→D；(5)E→F；(6)B→G为例，对其构建的有向图如图9所示。

步骤S603，将所述有向图存储于有向图邻接矩阵中，且在所述有向图邻接矩阵中存储所述数据传输指令的地址。

其中，通过有向图邻接矩阵存储图9所示有向图时，得到的有向图邻接矩阵如图7所示，本实施例中，为了在得到冗余顶点后能够查找到具体的数据传输指令，还需要在有向图邻接矩阵中存储各个数据传输指令的地址，具体如图10所示，图10中的数值代表相应的数据传输指令所在的地址，即为第几条指令，以顶点C为例，图10中横向顶点B与纵向顶点C的交叉处的数值2表示数据传输指令B→C为第2条指令，同理横向顶点C与纵向顶点D的交叉处的数值4表示数据传输指令C→D为第4条指令，依此类推。

步骤S604，根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同。

步骤S605，若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点。

步骤S606，从所述有向图邻接矩阵中查找包含所述冗余顶点的数据传输指令的地址，根据所述地址查找相应的数据传输指令。

以顶点C为例，根据顶点C的入度地址2和出度地址4可以从最小本地指令块A中查找到包含冗余顶点C的数据传输指令B→C以及C→D。

步骤S607，将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

通过上述步骤S601至S607，本发明优化OAT中冗余指令的方法通过对OAT文件中的本地指令中的数据传输指令进行优化，去除冗余的数据传输指令，一方面可以减小OAT文件的体积，进而减少内存空间的浪费，另一方面减少了本地指令的数量，可以提高代码的执行速度；此外，本发明以最小本地指令块作为优化单位进行优化，使得冗余指令的查找及优化过程可以脱离于代码的逻辑关系，大大降低了处理难度；且本发明在定位冗余数据传输指令时，是通过有向图邻接矩阵实现的，其定位方法简单容易实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的优化OAT中冗余指令的程序，所述优化OAT中冗余指令的程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块；

获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中；

根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同；

若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点；

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，其中所述数据传输指令包括将所述冗余顶点作为目的地址的第一数据传输指令和将所述冗余顶点作为源地址的第二数据传输指令；

将所述第一数据传输指令标记为无效数据传输指令；

将所述第二数据传输指令的源地址修改为所述第一数据传输指令的源地址；

删除所述无效数据传输指令。

3.如权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

在所述有向图邻接矩阵中存储所述数据传输指令的地址；

从所述有向图邻接矩阵中查找包含所述冗余顶点的数据传输指令的地址；

根据所述地址查找相应的数据传输指令。

4.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之前，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令；

根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块；

所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之后还，所述处理器还用于执行所述优化OAT中冗余指令的程序，以实现如下步骤：

根据各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图；

将所述有向图存储于有向图邻接矩阵中。

5.一种优化OAT中冗余指令的方法，应用于移动终端，其特征在于，所述优化OAT中冗余指令的方法包括以下步骤：

获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令，其中所述最小本地指令块为不包含判断逻辑的本地指令块；

获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中；

根据所述有向图邻接矩阵计算各所述顶点的出度和入度并判断所述顶点的出度和入度是否相同；

若所述顶点的出度和入度相同，则判定所述顶点为冗余顶点；

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令。

6.如权利要求5所述的优化OAT中冗余指令的方法，其特征在于，所述获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，并将以所述冗余顶点作为目的地址的数据传输指令和以所述冗余顶点作为源地址的数据传输指令优化为一条数据传输指令的步骤具体为：

获取包含所述冗余顶点的数据传输指令，其中所述数据传输指令包括将所述冗余顶点作为目的地址的第一数据传输指令和将所述冗余顶点作为源地址的第二数据传输指令；

将所述第一数据传输指令标记为无效数据传输指令；

将所述第二数据传输指令的源地址修改为所述第一数据传输指令的源地址；

删除所述无效数据传输指令。

7.如权利要求6所述的优化OAT中冗余指令的方法，其特征在于，所述获取包含所述冗余顶点的数据传输指令的步骤之前还包括：

在所述有向图邻接矩阵中存储所述数据传输指令的地址；

所述获取包含所述冗余顶点的数据传输指令的步骤具体为：

从所述有向图邻接矩阵中查找包含所述冗余顶点的数据传输指令的地址；

根据所述地址查找相应的数据传输指令。

8.如权利要求5所述的优化OAT中冗余指令的方法，其特征在于，所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之后还包括：

根据各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向构建有向图；

所述获取各所述数据传输指令的顶点和数据传输方向并将所述顶点和所述数据传输方向存储于有向图邻接矩阵中的步骤具体为：

将所述有向图存储于有向图邻接矩阵中。

9.如权利要求5至8任一项所述的优化OAT中冗余指令的方法，其特征在于，所述获取OAT文件中最小本地指令块内包含的数据传输指令的步骤之前还包括：

获取OAT文件内的本地指令中所包含的分支跳转指令；

根据所述分支跳转指令将所述本地指令分割为多个最小本地指令块。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有优化OAT中冗余指令的程序，所述优化OAT中冗余指令的程序被处理器执行时实现如权利要求5至9中任一项所述的优化OAT中冗余指令的方法的步骤。