ACOVEA (Analysis of Compiler Options via Evolutionary Algorithm)是一个测试GCC的C和C++编译器最佳编译选项的程序。它的主页是http://www.coyotegulch.com/products/acovea/。
本文主要是我安装ACOVEA的经验，因为也发现了一些问题，所以记下来。
首先需要下载ACOVEA的安装库，当前最新的版本是libacovea-5.1.1.tar.gz，下载地址http://www.coyotegulch.com/distfiles/libacovea-5.1.1.tar.gz。
ACOVEA还依赖其他2个库，Coyotl（A Collection of Interesting Classess）和Evocosm（A C++ Framework for Evolutionary Computing），主页分别是：
http://www.coyotegulch.com/products/libcoyotl/index.html
和
http://www.coyotegulch.com/products/libevocosm/index.html
如果你没有安装，那么最好也下载它们的安装库，下载地址分别是：
Coyotl
http://www.coyotegulch.com/distfiles/libcoyotl-3.1.0.tar.gz
Evocosm
（Unix/Linux）http://www.coyotegulch.com/distfiles/libevocosm-3.3.0.tar.gz
（Windows VS 2005）http://www.coyotegulch.com/distfiles/EvocosmSetup-3.3.0.msi
同时Coyotl库又依赖了另一个库PNG（Portable Network Graphics），主页为它的安装库可以在http://sourceforge.net/projects/libpng/下载得到。
我的Fedora 8什么库都没有安装，所以我就是从PNG开始安装的。
1. 安装PNG
我下载的是libpng-1.2.24，解压后按照INSTALL文档的指示进行安装，其实只需要3个命令：
./configure
make check
make install
安装完成后，应该在/usr/local/lib/下出现如下的几个文件：
-rw-r--r-- 1 root root 650700 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng12.a
-rwxr-xr-x 1 root root 810 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng12.la
-rwxr-xr-x 1 root root 458585 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng12.so
-rwxr-xr-x 1 root root 458585 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng12.so.0
-rwxr-xr-x 1 root root 458585 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng12.so.0.24.0
-rw-r--r-- 1 root root 650700 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng.a
-rwxr-xr-x 1 root root 810 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng.la
-rwxr-xr-x 1 root root 458585 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng.so
-rwxr-xr-x 1 root root 468185 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng.so.3
-rwxr-xr-x 1 root root 468185 02-20 15:00 /usr/local/lib/libpng.so.3.24.0
2. 安装Coyotl
安装前必须保证PNG已经安装成功。我下载的是libcoyotl-3.1.0，在进行安装之前，我个人认为需要对libcoyotl-3.1.0/libcoyotl/Makefile.in进行一个修改，把
LIBS = @LIBS@
修改成
LIBS = @LIBS@ -lpng
当然，如果你不修改，也能够安装成功，但是由于Coyotl使用了PNG的一些函数（通过包含PNG的头文件），所以使用Coyotl库的程序链接时就必须手动加上-lpng，而如果你现在创建Coyotl库的时候就加上，可以在以后的程序里省点事。
同样按照INSTALL文档指示，运行：
./configure
make
make check
make install
安装完成后，在/usr/local/lib/下应该出现如下几个文件：
-rwxr-xr-x 1 root root 325596 02-20 15:42 /usr/local/lib/libcoyotl-3.1.so.4
-rwxr-xr-x 1 root root 325596 02-20 15:42 /usr/local/lib/libcoyotl-3.1.so.4.0.0
-rw-r--r-- 1 root root 493528 02-20 15:42 /usr/local/lib/libcoyotl.a
-rwxr-xr-x 1 root root 852 02-20 15:42 /usr/local/lib/libcoyotl.la
-rwxr-xr-x 1 root root 325596 02-20 15:42 /usr/local/lib/libcoyotl.so
3. 安装Evocosm
Evocosm必须在Coyotl之后进行安装，我下载的是libevocosm-3.1.0。如果你在前面安装Coyotl时修改了libcoyotl-3.1.0/libcoyotl/Makefile.in文件，那么现在可以直接开始安装了。如果没有，那么你需要修改libevocosm-3.1.0/funcopt/Makefile.in文件，把
LIBS = -L../libevocosm -lcoyotl -levocosm
修改成
LIBS = -L../libevocosm -lcoyotl -levocosm -lpng
即加上png库。
参考它的INSTALL文档，运行：
./configure
make
make check
make install
安装完成后应该在/usr/local/lib/里出现如下几个文件：
-rwxr-xr-x 1 root root 159518 02-20 15:38 /usr/local/lib/libevocosm-3.1.so.1
-rwxr-xr-x 1 root root 159518 02-20 15:38 /usr/local/lib/libevocosm-3.1.so.1.0.0
-rw-r--r-- 1 root root 251530 02-20 15:38 /usr/local/lib/libevocosm.a
-rwxr-xr-x 1 root root 825 02-20 15:38 /usr/local/lib/libevocosm.la
-rwxr-xr-x 1 root root 159518 02-20 15:38 /usr/local/lib/libevocosm.so
4. 安装ACOVEA
如果前面的安装操作都已完成了，那么可以开始安装ACOVEA，我下载的是libacovea-5.1.1。按照它的INSTALL文档指示，运行：
./configure
make
make check
make install
完成后可以用命令runacovea查看安装是否成功，正常运行结果应该是命令说明：
Acovea 5.1.1 (compiled Feb 20 2008 16:09:50)
Evolving Better Software
Invented by Scott Robert Ladd ([email protected])
Coyote Gulch Productions (http://www.coyotegulch.com)
You didn't specify an input or configuration, so here's some help.
usage: runacovea -config {name} -input {name} [options]
essential options:
-config {config file name} (i.e., -config gcc34_opteron.acovea
-input {source base name} (i.e., -input almabench.c)
options for tuning the evolutionary algorithm:
-n {number of populations to create}
-p {size of each population}
-g {number of generations to run}
-sr {survival rate} (between 0.0 and 1.0)
-mr {mutation rate} (between 0.0 and 1.0)
-cr {crossover rate} (between 0.0 and 1.0)
-ir {immigration rate} (between 0.0 and 1.0)
-no-scaling (no fitness scaling)
-size (optimize for code size)
-retval (optimize for return value)
-seed {random number seed}
example:
runacovea -config gcc34_opteron.acovea -input huffbench.c
5. 安装Expat
至此acovea虽然已经安装成功了，但是它其实还需要Expat库来读取自己的配置文件，所以你还要保证系统安装了Expat。Expat的主页在http://expat.sourceforge.net/。安装库可以在http://sourceforge.net/projects/expat/下载。
我下载的是expat-2.0.1，参考它的README文档，运行：
./configure
make
make install
安装完成后，在/usr/local/lib/下应该有这几个文件：
-rw-r--r-- 1 root root 385152 02-20 15:52 /usr/local/lib/libexpat.a
-rwxr-xr-x 1 root root 799 02-20 15:52 /usr/local/lib/libexpat.la
-rwxr-xr-x 1 root root 342906 02-20 15:52 /usr/local/lib/libexpat.so
-rwxr-xr-x 1 root root 342906 02-20 15:52 /usr/local/lib/libexpat.so.1
-rwxr-xr-x 1 root root 342906 02-20 15:52 /usr/local/lib/libexpat.so.1.5.2
6. 使用acovea
OK，现在万事俱备，只欠东风了！
不过慢着，还有一件事情没有做：把libacovea-5.1.1/config/和libacovea-5.1.1/benchmarks/下的所有文件分别复制到/usr/share/acovea/config/和/usr/share/acovea/benchmarks/下，前者是针对不同系统的配置文件，后者是测试程序。
现在可以开始看看怎么使用acovea了，前面提到的runacovea程序就是答案。通过参考它的用法，我们知道只要告诉它适合自己机器的配置文件，和测试程序的代码文件，就可以进行测试了。
首先根据自己机器的配置，选择最接近的配置文件，比如我的OS是Fedora 8，运行在Intel奔腾4处理器下，GCC版本4.1.2，那么我应该选择的配置文件是
/usr/share/acovea/config /g++40_pentium4.acovea
如果你选择的配置文件不正确，runacovea可能会异常退出。
然后选择一个测试文件，比如/usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c。
运行命令：
runacovea -config g++40_pentium4.acovea -input huffbench.c
将开始自动测试过程，这个过程可能要耗费很长的时间。等acovea测试完成后，会输出测试结果，以下是我的机器的测试结果：
Acovea completed its analysis at 2008 Feb 20 23:12:46
Optimistic options:
-fomit-frame-pointer (2.669)
-mieee-fp (1.843)
Pessimistic options:
-fno-guess-branch-probability (-2.288)
-fno-if-conversion (-2.34)
-fno-loop-optimize (-1.514)
-floop-optimize2 (-1.565)
-fforce-addr (-1.565)
-momit-leaf-frame-pointer (-2.288)
-ffloat-store (-1.772)
-funroll-loops (-2.34)
-fbranch-target-load-optimize (-2.03)
-fbranch-target-load-optimize2 (-1.772)
-mfpmath=387 (-1.668)
-mfpmath=sse,387 (-1.823)
Acovea's Best-of-the-Best:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -O1 -march=pentium4 -fno-merge-constants -fno-thread-jumps -fno-if-conversion2 -ftree-dce -ftree-ter -ftree-sra -ftree-copyrename -ftree-fre -fcrossjumping -foptimize-sibling-calls -fcse-follow-jumps -fgcse -fexpensive-optimizations -fpeephole2 -fschedule-insns -fschedule-insns2 -fregmove -fstrict-aliasing -freorder-blocks -fthread-jumps -fgcse-lm -fsched-interblock -freorder-functions -falign-jumps -falign-loops -finline-functions -funswitch-loops -fomit-frame-pointer -fno-inline -fpeel-loops -ftracer -funswitch-loops -funroll-all-loops -fmodulo-sched -fno-function-cse -fgcse-sm -freschedule-modulo-scheduled-loops -ftree-loop-im -ftree-loop-ivcanon -fivopts -ftree-vectorize -mieee-fp -maccumulate-outgoing-args -minline-all-stringops -mfpmath=sse -funsafe-math-optimizations -fno-signaling-nans -finline-limit=500 -o /tmp/ACOVEA4EB52431 /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
Acovea's Common Options:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -O1 -march=pentium4 -fexpensive-optimizations -freorder-blocks -fomit-frame-pointer -fno-inline -fpeel-loops -fno-function-cse -mieee-fp -mfpmath=sse -o /tmp/ACOVEA8DAEFB43 /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
-O1:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -O1 -march=pentium4 -o /tmp/ACOVEA9653AF8A /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
-O2:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -O2 -march=pentium4 -o /tmp/ACOVEAE542A6DD /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
-O3:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -O3 -march=pentium4 -o /tmp/ACOVEA7BAB5CDD /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
-O3 -ffast-math:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -O3 -march=pentium4 -ffast-math -o /tmp/ACOVEA0C34078A /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
-Os:
g++ -lrt -lm -std=gnu99 -Os -march=pentium4 -o /tmp/ACOVEA5E98DF52 /usr/share/acovea/benchmarks/huffbench.c
A relative graph of fitnesses:
Acovea's Best-of-the-Best: ****************************** (2.16909)
Acovea's Common Options: ********************************* (2.3961)
-O1: ************************************** (2.72188)
-O2: *********************************** (2.53983)
-O3: ************************************ (2.58571)
-O3 -ffast-math: ************************************ (2.59719)
-Os: ************************************************** (3.57661)
Acovea is done.
7. 总结
安装Acovea的过程相对来说比较复杂，需要许多的库支持，所以我觉得有必要把所有需要的库集中到一起，然后写一个命令来自动安装所有的东西。所以我写了如下的一个makefile，只要一个make命令就可以按照所有的库和Acovea，前提是所有需要的文件都在当前目录下：
PNG_LIBDIR:=libpng-1.2.24/
COYOTL_LIBDIR:=libcoyotl-3.1.0/
EVOCOSM_LIBDIR:=libevocosm-3.1.0/
EXPAT_LIBDIR:=expat-2.0.1/
ACOVEA_LIBDIR:=libacovea-5.1.1/
TARGET:=/usr/local/bin/runacovea
all : $(TARGET)
png :
@cd $(PNG_LIBDIR) ; chmod +x configure ; ./configure ; $(MAKE) check ; $(MAKE) install
coyotl :
@cd $(COYOTL_LIBDIR) ; chmod +x configure ; ./configure ; $(MAKE) ; $(MAKE) check ; $(MAKE) install
evocosm :
@cd $(EVOCOSM_LIBDIR) ; chmod +x configure ; ./configure ; $(MAKE) ; $(MAKE) check ; $(MAKE) install
expat :
@cd $(EXPAT_LIBDIR) ; chmod +x configure ; ./configure ; $(MAKE) ; $(MAKE) install
acovea :
@cd $(ACOVEA_LIBDIR) ; chmod +x configure ; chmod +x install-sh ; ./configure ; $(MAKE) ; $(MAKE) check ; $(MAKE) install
$(TARGET) : png coyotl evocosm expat acovea
.PHONY : all png coyotl evocosm expat acovea
最后，在http://groups.google.com/group/dl-coder/files有安装acovea的所有库文件的集合acovea-5.1.1-collections.rar。