動態(tài)二進(jìn)制翻譯的多線程架構(gòu)及關(guān)鍵優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)能夠把一種處理器上的二進(jìn)制程序翻譯到另一種指令集的處理器上執(zhí)行，在軟件移植或設(shè)計研發(fā)以及漏洞挖掘等方面具有重大意義，特別是在處理X86應(yīng)用程序向國產(chǎn)處理器平臺的軟件移植等方面技術(shù)優(yōu)勢明顯，對于提升國產(chǎn)某型處理器的市場推廣和發(fā)展具有無可替代的作用。由于傳統(tǒng)的動態(tài)二進(jìn)制翻譯平臺屬于串行程序結(jié)構(gòu)，優(yōu)化技術(shù)帶來的優(yōu)化效果由于受到優(yōu)化開銷的限制，不能充分發(fā)揮優(yōu)化效果。隨著多核多線程技術(shù)的成熟和發(fā)展，如何利用多線程并行化手段為動態(tài)

2、二進(jìn)制翻譯性能優(yōu)化服務(wù)，成為近年來二進(jìn)制翻譯領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)研究方向。
　　為解決目前傳統(tǒng)動態(tài)二進(jìn)制翻譯平臺優(yōu)化效率低下的現(xiàn)狀，提升動態(tài)二進(jìn)制翻譯效率，本文通過對傳統(tǒng)動態(tài)二進(jìn)制翻譯平臺的工作原理及存在的缺陷與多線程關(guān)鍵技術(shù)的深入探究，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于多線程技術(shù)的動態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)（MDOS）。本文的具體工作和創(chuàng)新點(diǎn)為：
　　1.在對傳統(tǒng)動態(tài)二進(jìn)制翻譯平臺的性能制約因素進(jìn)行了細(xì)致的理論研究和實驗分析的基礎(chǔ)上，針對串行程序不能

3、充分利用多核資源的問題，設(shè)計了TEXE-HPOP并行模型，實現(xiàn)了基于該模型的翻譯執(zhí)行主線程和熱路徑優(yōu)化子線程組成的多線程動態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)MDOS(Multi-threaded Dynamic binary translation Optimization System)，實現(xiàn)了翻譯執(zhí)行和熱路徑優(yōu)化并行執(zhí)行。
　　2.針對傳統(tǒng)動態(tài)二進(jìn)制翻譯中對源平臺寄存器采用的寄存器內(nèi)存虛擬策略的低效問題，提出寄存器全映射的分配策略，并在此基礎(chǔ)上

4、定義等價語義變換規(guī)則，完成中間代碼冗余指令的刪除和優(yōu)化，解決了目前國產(chǎn)平臺寄存器利用率低的問題，實現(xiàn)了對本地寄存器的高效管理利用，提升了翻譯效率。
　　3.針對熱路徑優(yōu)化問題，提出熱路徑識別局部預(yù)測算法，實現(xiàn)對熱路徑的高效預(yù)測識別，并對熱路徑進(jìn)行超級塊封裝和跳轉(zhuǎn)優(yōu)化，較好地解決了熱路徑識別和優(yōu)化問題，同時，針對主線程翻譯執(zhí)行與子線程熱路徑優(yōu)化的多線程結(jié)構(gòu)，提出適應(yīng)多線程框架的T-cache分層管理策略，解決平臺緩存管理與多線程框架