MXXXX DSP編譯器關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字處理芯片（Digital Signal Processor，DSP）在航空、航天、雷達(dá)、聲納、通信以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，DSP設(shè)計(jì)技術(shù)得到業(yè)界廣泛關(guān)注。在過去十多年里，國內(nèi)DSP設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展迅速，而近年來業(yè)界對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)DSP設(shè)計(jì)技術(shù)需要尤為迫切。MXXXX DSP是由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DSP，面向高性能計(jì)算、無線通信以及視頻圖像處理等應(yīng)用領(lǐng)域[1]。
　　MXXXX DSP的體系結(jié)構(gòu)和指令

2、集具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)[2]，因此為了支持其應(yīng)用推廣，必須為其開發(fā)一套完整的軟件工具鏈系統(tǒng)。軟件工具鏈中最重要的就是編譯器，編譯器的性能直接影響著處理器特別是VLIW體系結(jié)構(gòu)處理器性能的發(fā)揮，因此針對(duì)MXXXX DSP體系結(jié)構(gòu)研發(fā)一款支持其體系結(jié)構(gòu)、指令集，并能夠充分發(fā)揮其性能的編譯器非常必要。課題組基于GCC平臺(tái)開發(fā)MXXXX DSP編譯器。本文基于MXXXX DSP的特點(diǎn)，為提高編譯器的編譯性能，主要做了以下工作：
　　1.設(shè)計(jì)并

3、實(shí)現(xiàn)了32位字符及字符串的支持方法：MXXXX DSP專注于高性能數(shù)字信號(hào)處理，對(duì)于單字節(jié)和雙字節(jié)類型的數(shù)據(jù)使用較少，未提供單字節(jié)和雙字節(jié)的訪存指令。針對(duì)這個(gè)問題，論文在MXXXX DSP編譯器中設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了32位字符及字符串的支持方法，在不降低性能的情況下提供了對(duì)低位寬的數(shù)據(jù)支持。
　　2.提出并實(shí)現(xiàn)了平行運(yùn)算單元的管理分配算法：MXXXX DSP為了提高程序的執(zhí)行效率，采用了多運(yùn)算單元并發(fā)執(zhí)行。GCC只支持通過操作數(shù)類型來選擇

4、運(yùn)算單元，因此無法實(shí)現(xiàn)指令在平行單元上的合理分配。針對(duì)這個(gè)問題，論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了了平行運(yùn)算單元的管理分配算法，有效地解決了指令間在平行功能單元上分配的問題，提高了MXXXX DSP程序執(zhí)行效率。
　　3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于循環(huán)的延遲槽調(diào)度算法：MXXXX DSP支持指令流水執(zhí)行。由于MXXXX DSP的跳轉(zhuǎn)指令有6個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)，循環(huán)指令在流水執(zhí)行時(shí)，跳轉(zhuǎn)指令的延遲槽填充問題成為影響循環(huán)程序執(zhí)行效率的重要因素。本文針對(duì)該問題，結(jié)合