西北大學(xué)湯戰(zhàn)勇教授：面向智能芯片的編譯器研究進(jìn)展

國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金項(xiàng)目《智能芯片編譯器優(yōu)化與代碼安全》（湯戰(zhàn)勇, 葉貴鑫, 童維媛著. 北京: 科學(xué)出版社, 2026. 3）一書(shū)旨在總結(jié)近年來(lái)作者課題組在編譯器優(yōu)化、軟件與代碼安全方向的工作成果，聚焦面向智能芯片的編譯器研究進(jìn)展。

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智能芯片編譯器優(yōu)化與代碼安全購(gòu)買

湯戰(zhàn)勇, 葉貴鑫, 童維媛著

北京: 科學(xué)出版社, 2026. 3

ISBN 978-7-03-084279-4

當(dāng)前，芯片主題研究持續(xù)處于熱點(diǎn)方向。開(kāi)展編譯器優(yōu)化及代碼安全研究源于兩大機(jī)遇：其一，在長(zhǎng)期的軟件代碼安全保護(hù)工作中，挖掘出諸多有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，并初步積攢一定成果，借此契機(jī)予以階段性梳理；其二，承擔(dān)項(xiàng)目期間積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是在人工智能編譯器方面，圍繞不同體系架構(gòu)芯片的編譯器開(kāi)發(fā)與保護(hù)工作，期望將上述研究成果以系統(tǒng)、完整的形式呈現(xiàn)給相關(guān)研究人員，拋磚引玉，以供參考借鑒。

2005 年，我在導(dǎo)師房鼎益教授的悉心指導(dǎo)下，開(kāi)展代碼混淆與軟件保護(hù)領(lǐng)域的相關(guān)工作。彼時(shí)，西北大學(xué)作為國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展軟件保護(hù)研究的少數(shù)幾個(gè)單位之一，積極探索該領(lǐng)域前沿。研究范圍全面覆蓋了從源代碼、中間代碼到二進(jìn)制代碼的各個(gè)層面，以軟件代碼與編譯器為核心，展開(kāi)了長(zhǎng)期的持續(xù)性研究。其間，部分研究獲得了國(guó)內(nèi)外一流企業(yè)的認(rèn)可與資助，另有部分成果通過(guò)技術(shù)共享模式應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了落地。2018 年，承蒙國(guó)家留學(xué)基金管理委員會(huì)項(xiàng)目的資助，我前往英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問(wèn)交流。在此期間，有幸與編譯器領(lǐng)域的著名學(xué)者王崢教授展開(kāi)深度合作，這一經(jīng)歷極大地促進(jìn)了我對(duì)編譯器相關(guān)知識(shí)體系的深入理解與認(rèn)知拓展。隨著研究工作的持續(xù)推進(jìn)，發(fā)現(xiàn)編譯作為軟件生成過(guò)程中極為關(guān)鍵的一環(huán)，編譯器的優(yōu)化與安全機(jī)制之間存在緊密且深入的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。在研究過(guò)程中，課題組有幸獲得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省級(jí)科研項(xiàng)目的支持，從而相關(guān)研究得以持續(xù)推進(jìn)。

《智能芯片編譯器優(yōu)化與代碼安全》既有理論性前沿研究的總結(jié)，也集中反映了相關(guān)成果在實(shí)際應(yīng)用中的突破。除歸納總結(jié)和整理國(guó)內(nèi)外一流學(xué)者的代表性研究成果外，本書(shū)還重點(diǎn)介紹了最近幾年課題組發(fā)表在編譯器主流會(huì)議PACT、CC，程序語(yǔ)言頂級(jí)會(huì)議PLDI，軟件工程頂級(jí)會(huì)議ICSE、FSE、ISSTA，以及安全領(lǐng)域代表性期刊IEEE TIFS等上的系列成果，希望給從事相關(guān)方向研究的學(xué)者提供些許參考。

本書(shū)共7 章，第1 章圍繞智能芯片、編譯器優(yōu)化、代碼安全性進(jìn)行概要描述，介紹了部分概念；第2 章重點(diǎn)介紹傳統(tǒng)架構(gòu)芯片編譯器優(yōu)化所采用的方法；第3章重點(diǎn)介紹人工智能芯片編譯器優(yōu)化，尤其是圖算融合優(yōu)化對(duì)性能的改進(jìn)；第4章主要介紹編譯器的安全性，并重點(diǎn)闡述典型的JS 編譯器和模糊測(cè)試；第5 章圍繞編譯后生成代碼的安全性展開(kāi)論述，介紹不同層次的立體的保護(hù)技術(shù)；第6 章就如何將編譯優(yōu)化的策略與安全防護(hù)結(jié)合展開(kāi)描述，尋求既能提升安全防護(hù)強(qiáng)度，又不降低代碼性能的解決方案；第7 章對(duì)發(fā)展趨勢(shì)和未來(lái)的研究方向進(jìn)行展望。

本書(shū)得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(62372373、62472351、62102315)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金項(xiàng)目、陜西省“三秦英才”特殊支持計(jì)劃項(xiàng)目、陜西省國(guó)際合作重點(diǎn)項(xiàng)目(2023-GHZD-04)、CCF-華為胡楊林基金項(xiàng)目、西安市先進(jìn)計(jì)算與軟件安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基金項(xiàng)目、西北大學(xué)學(xué)科建設(shè)基金項(xiàng)目的資助，在此表示誠(chéng)摯的謝意。特別感謝西北大學(xué)房鼎益教授在代碼安全保護(hù)方面給予的建議和長(zhǎng)期幫助，感謝英國(guó)利茲大學(xué)王崢教授在本書(shū)所開(kāi)展的系列研究中給予的指導(dǎo)。感謝博士研究生王梓旭、胡天敏，碩士研究生范鎮(zhèn)業(yè)、郗文強(qiáng)、葉春煜、張垚等，他們?yōu)楸緯?shū)順利出版做了大量輔助性工作。在撰寫(xiě)本書(shū)過(guò)程中，參考了大量文獻(xiàn)，在此向文獻(xiàn)作者深表感謝！

本文摘編自《智能芯片編譯器優(yōu)化與代碼安全》（湯戰(zhàn)勇, 葉貴鑫, 童維媛著. 北京: 科學(xué)出版社, 2026. 3）一書(shū)“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-084279-4

責(zé)任編輯：鄭小羽，18049634557

本書(shū)首先深?剖析傳統(tǒng)架構(gòu)芯片編譯器優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容，回顧過(guò)往經(jīng)驗(yàn)與經(jīng)典方法，為后續(xù)深?探討奠定基礎(chǔ)。緊接著，重點(diǎn)闡述人工智能芯片編譯器優(yōu)化，詳細(xì)介紹其獨(dú)有的優(yōu)化策略與技術(shù)要點(diǎn)，展現(xiàn)該領(lǐng)域在應(yīng)對(duì)智能芯片需求時(shí)的發(fā)展與創(chuàng)新。在安全層面，本書(shū)圍繞編譯器安全與模糊測(cè)試展開(kāi)，介紹如何運(yùn)用模糊測(cè)試等手段發(fā)現(xiàn)編譯器潛在安全隱患。同時(shí)，聚焦編譯器代碼生成安全與保護(hù)，探討代碼生成階段保障安全的具體機(jī)制與措施，從源頭守護(hù)代碼的安全性。本書(shū)還探討了編譯器優(yōu)化與代碼安全的協(xié)同，分析二者如何相互配合、相互影響，以實(shí)現(xiàn)智能芯片編譯器既能高效優(yōu)化性能，又能筑牢安全防線的目標(biāo)，為智能芯片技術(shù)的穩(wěn)健發(fā)展提供全方位的理論支撐與實(shí)踐指導(dǎo)。

本書(shū)內(nèi)容涉及智能芯片、編譯器原理、軟件工程、系統(tǒng)安全等多個(gè)方向，既可以作為編譯器軟件、系統(tǒng)安全等領(lǐng)域工程技術(shù)人員和科研工作者的學(xué)習(xí)資料，也可以作為高等學(xué)校、科研院所相關(guān)專業(yè)師生的參考書(shū)。

（本文編輯：劉四旦）

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