分片式處理器上謂詞執(zhí)行技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、隨著計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和工藝的發(fā)展,計算機(jī)性能提升的方式由提高主頻變?yōu)樵黾犹幚砥骱藬?shù)。處理器資源匱乏的問題得以緩解,隨之而來的問題是如何在功耗允許的情況下合理使用這些資源來獲得最大性能。分片式處理器體系結(jié)構(gòu)將計算資源和存儲資源均勻分布在整個芯片上,解決了現(xiàn)代處理器設(shè)計中面臨的存儲墻、資源利用率、線延遲和可擴(kuò)展性等問題,成為微處理器體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的一種趨勢。
　　 本文為分片式處理器TPA-PI實(shí)現(xiàn)了編譯器后端的謂詞執(zhí)行技術(shù),并對其執(zhí)行

2、過程進(jìn)行優(yōu)化。主要研究工作和成果包括:(1)研究了基于LLNM編譯框架的后端實(shí)現(xiàn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了適合TPA-PI處理器的謂詞執(zhí)行技術(shù)。該技術(shù)對程序的控制流圖進(jìn)行遍歷,尋找謂詞執(zhí)行的候選塊,再根據(jù)圖中節(jié)點(diǎn)的依賴關(guān)系對候選塊進(jìn)行謂詞化操作。(2)研究了超塊構(gòu)造中基本塊選擇的過程,分析了選擇過程中程序各因素對其的影響,利用剖析信息對基本塊的選取過程進(jìn)行動態(tài)決策。(3)研究了影響超塊分裂的各種因素,為超塊分裂技術(shù)提供了啟發(fā)式選擇策略。通過衡量超塊分

3、裂的執(zhí)行開銷和分裂后的超塊質(zhì)量,為超塊分裂節(jié)點(diǎn)的選取提供評判標(biāo)準(zhǔn),以改進(jìn)超塊的執(zhí)行效率,提高處理器的整體執(zhí)行性能。初步實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計的謂詞執(zhí)行技術(shù)能夠有效地消除分支指令,合并程序中的指令塊。而對謂詞執(zhí)行技術(shù)進(jìn)行的改進(jìn)使測試程序的分支命中率提高了0.68％～3%,程序的整體性能提高了1.67%～8.39%。
　　 本文的研究工作為分片式處理器TPA-PI實(shí)現(xiàn)了謂詞執(zhí)行技術(shù),為編譯器后端的整體設(shè)計打下了基礎(chǔ)。同時本文提出的優(yōu)化技