面向可扩展处理器的自定义指令自动识别方法

发布时间：2020-04-15 09:05

【摘要】：在可扩展处理器中实现自定义指令已经成为提高应用程序运行效率的常用方法之一,为了解决现有识别自定义指令方法设计周期长的问题,同时满足嵌入式应用对高性能和低功耗不断增长的需求,提出一种面向可扩展处理器的自定义指令自动识别方法。该方法实现完全自动化的编译流程,从而为可扩展处理器提供通用的自定义指令自动识别方法。首先,将原始代码转换为控制数据流图,实现对源代码的预处理;其次,基于控制数据流图内的数据流图,采用子图枚举算法以自底而上的方式枚举出所有连通凸子图,算法采用的节点删除技术能够有效地避免产生冗余子图,同时提高用户可灵活修改约束条件的能力;然后,分别从面积、性能和代码量三个角度考虑,利用子图选择算法选择部分最佳子图作为最终的自定义指令;最后,将所选的自定义指令重新生成新代码作为可扩展处理器的输入。利用具有丰富算术和逻辑运算的7个测试基准程序对本文的子图枚举算法和子图选择算法进行验证。实验结果表明,本文的子图枚举算法与TD算法和CMS算法相比,其枚举效率得到了很好的提升。本文提出的基于关键路径的子图选择算法、基于出现频率的模式选择算法以及基于最少子图数目的选择算法分别在提升性能、重用硬件资源、减少代码量等方面具有一定的优势。
【图文】：

非凸,子集,凸性,自定义

中sV V，sE E。子集 X ，子集 X G， X 的后 IPred ( X ) {v | u V , v X ,( u , v ISucc ( X ) {v | v X , u V ,( v , u ) Pred ( X ) { x XIPred ( x )\ X} Succ ( X ) { x XISucc ( x )\ X}系结构的限制和指令识别效率s V，若在G 中节点u 与v之间的自定义指令应该满足凸性，示，子图{1，2，3}是凸子图，

模式图,测试基准,模式,程序

1图 2.5 测试基准程序 JPEG 中的模式Figure2.5 Pattern from benchmark JPEG自定义指令识别中具有重要意义，研究人员往往选择模式作为候选子图在应用程序中占据较高的出现频率，使得可扩展处理器的自定义功能单有较高的利用率[63-64]。如图 2.5 所示，，该图是测试基准程序 JPEG 的数据，9}和子图{10，14，15}同构，同为一个模式。/-123*
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP332

【参考文献】