基于静态寄存器分配的系统仿真协同优化方法

发布时间：2018-11-28 14:12

【摘要】：针对X86系统仿真中基于静态寄存器分配的代码翻译机制导致的目标代码膨胀率高、翻译引擎和执行引擎间切换开销大两方面问题,提出了以寄存器映射、自定义指令和影子寄存器为基础的软硬协同优化方法。寄存器映射优化将对内存中模拟的源机器寄存器的操作转化为对本地机器寄存器操作,降低了翻译后目标代码膨胀率;自定义指令和影子寄存器优化将引擎切换时上下文的备份和恢复操作简化为2条自定义指令,提升了引擎切换效率。相比协同优化前,X86仿真系统Linux-0.2的翻译后目标代码膨胀率降低了21.9%,开关机时间获得了1.35的加速比。测试结果表明了该协同优化方法对于提升系统仿真效率具有可行性和有效性。
[Abstract]:Aiming at the problems of high expansion rate of target code caused by code translation mechanism based on static register allocation and large switching overhead between translation engine and execution engine in X86 system simulation, a register mapping method is proposed. A soft and hard cooperative optimization method based on custom instruction and shadow register. Register mapping optimizes the operation of the source machine register simulated in memory to the local machine register, which reduces the expansion rate of the target code after translation. Custom instructions and shadow register optimizations simplify the context backup and recovery operations for engine switching to two custom instructions, which improves the efficiency of engine switching. Compared with before collaborative optimization, the target code expansion rate of X86 simulation system Linux-0.2 after translation is reduced by 21.9. the speed ratio of switching machine time is 1.35. The test results show that the cooperative optimization method is feasible and effective to improve the system simulation efficiency.
【作者单位】： 信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室;
【基金】：国家863计划项目(2009AA012200)
【分类号】：TP391.9;TP332.11

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 蔡嵩松;刘奇;王剑;刘金刚;;基于龙芯处理器的二进制翻译器优化[J];计算机工程;2009年07期

2 蔡万伟;台运方;刘奇;张戈;;基于MIPS架构的内存虚拟化研究[J];计算机研究与发展;2013年10期

相关博士学位论文 前1条

1 廖银;动态二进制翻译建模及其并行化研究[D];中国科学技术大学;2013年

【共引文献】

相关期刊论文 前7条

1 周海洋;葛宁;于立新;李玉红;;基于TLM2.0的SPARC事务级建模[J];计算机工程;2011年14期

2 陈乔;蒋烈辉;董卫宇;王立新;;基于Alpha处理器的系统级仿真实现[J];计算机工程;2011年16期

3 徐金龙;蒋烈辉;董卫宇;王立新;陈乔;;动态二进制翻译缓存的分区管理机制研究[J];计算机工程;2012年02期

4 石扬;杨升春;欧中红;;龙芯3A平台上Linux应用程序本地开发环境的实现[J];计算机与数字工程;2012年01期

5 廖银;孙广中;姜海涛;靳国杰;陈国良;;动态二进制翻译中全寄存器直接映射方法[J];计算机应用与软件;2011年11期

6 宋强;陈香兰;陈华平;;动态二进制翻译器QEMU中冗余指令消除技术研究[J];计算机应用与软件;2012年05期

7 宋克鑫;陈香兰;陈华平;王篁;;动态二进制翻译的多核并行化中原子指令的翻译研究[J];计算机应用与软件;2013年11期

相关博士学位论文 前2条

1 姜海涛;内核级二进制翻译系统设计及性能优化[D];中国科学技术大学;2013年

2 廖银;动态二进制翻译建模及其并行化研究[D];中国科学技术大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈书明;李振涛;万江华;胡定磊;郭阳;汪东;扈啸;孙书为;;“银河飞腾”高性能数字信号处理器研究进展[J];计算机研究与发展;2006年06期

2 胡良校;陈耀强;方滨兴;胡铭曾;;指令级并行之发展与展望[J];计算机科学;1997年04期

3 李骏;管海兵;李增祥;梁阿磊;;动态二进制翻译中基本块重叠冗余的优化[J];计算机工程;2007年22期

4 龙开文;付宇卓;;系统级动态二进制翻译器的中断处理策略[J];计算机工程;2008年22期

5 蔡嵩松;刘奇;王剑;刘金刚;;基于龙芯处理器的二进制翻译器优化[J];计算机工程;2009年07期

6 吴贞海;刘福岩;;基于快速上下文切换扩展的快速地址空间切换[J];计算机工程;2010年10期

7 胡伟武,唐志敏;龙芯1号处理器结构设计[J];计算机学报;2003年04期

8 沈立;王志英;肖侬;;多核平台下应用程序的动态优化[J];计算机科学与探索;2010年04期

9 邢冲;付宇卓;;系统级动态二进制翻译中的代码Cache索引[J];计算机工程;2008年22期

10 王楠;单征;岳峰;;I386到Alpha动态二进制翻译中的代码缓存管理优化[J];信息工程大学学报;2010年06期

相关博士学位论文 前5条

1 曹宏嘉;面向微处理器设计的动态二进制翻译技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

2 李祖松;龙芯2号处理器多线程技术研究[D];中国科学院研究生院（计算技术研究所）;2006年

3 唐遇星;面向动态二进制翻译的动态优化和微处理器体系结构支撑技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

4 马湘宁;二进制翻译关键技术研究[D];中国科学院研究生院（计算技术研究所）;2004年

5 刘圆;多核结构上高效的线程级推测及事务执行模型研究[D];中国科学技术大学;2007年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李响;李为吉;柳长安;;一种基于几何分析的协同优化方法[J];机械工程学报;2010年07期

2 薛彩军,邱清盈,丁宁;基于本体论的结构静动态协同优化系统[J];机床与液压;2002年06期

3 薛彩军,聂宏,邱清盈;分布式环境下结构动静态协同优化设计[J];应用科学学报;2005年03期

4 邱清盈;冯培恩;潘双夏;武建伟;;复杂机械协同优化设计的规划策略研究[J];计算机集成制造系统;2006年11期

5 李海燕;马明旭;井元伟;柳锐;;一种具有全局稳定性的多学科协同优化方法[J];计算机集成制造系统;2009年12期

6 李海燕;马明旭;井元伟;;基于非支配排序遗传算法的的多学科鲁棒协同优化方法[J];控制理论与应用;2011年04期

7 刘涛;梁春华;;一种求解生产-配送问题的协同优化方法[J];哈尔滨理工大学学报;2013年01期

8 魏锋涛;宋俐;李言;石坤;;改进的多学科协同优化方法[J];计算机集成制造系统;2013年09期

9 董飞;仇勇;郑英;陈康;;TD-SCDMA/TD-LTE协同优化方法研究[J];电信工程技术与标准化;2014年02期

10 胡成玉;吴湘宁;王永骥;;基于种群熵的多粒子群协同优化[J];计算机应用研究;2008年12期

相关会议论文 前10条

1 邱清盈;冯培恩;武建伟;;分布式三层次协同优化系统的研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

2 张桓铭;肖田元;范文慧;郜震霄;赵洪兵;;协同优化建模方法研究与实现[A];第十届中国科协年会论文集（一）[C];2008年

3 吴俊;胡晖;钟永新;;基于云优化技术的3G网协同优化应用研究[A];第九届中国通信学会学术年会论文集[C];2012年

4 邱志平;;基于协同优化方法的非概率可靠性优化设计[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

5 李兵;郝勇生;彭兴;殷捷;王建勇;;钢铁企业多能源协同优化模型研究[A];全国冶金自动化信息网2014年会论文集[C];2014年

6 夏凉;朱继宏;张卫红;;提高组件系统布局协同优化设计效率的新策略[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

7 陈秋莲;李陶深;黄毅然;;基于协同优化方法的分布式协同演化系统的设计与实现[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年

8 杨军刚;张卫红;朱继宏;;压力载荷下的结构拓扑—形状协同优化[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

9 李一飞;陈s叛，

本文编号：2363079