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1、動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯解決了軟件的跨平臺(tái)問題,使得不同處理器之間的二進(jìn)制程序可以很容易地相互移植,同時(shí)擴(kuò)大了軟硬件的適用范圍,打破了處理器和支持軟件之間互相依賴的局面,因此在近年來得到了越來越廣泛的關(guān)注和研究。動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯器邊翻譯邊執(zhí)行,并在翻譯的過程中根據(jù)運(yùn)行時(shí)收集的信息對(duì)頻繁執(zhí)行的關(guān)鍵代碼區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化,以提高動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)的運(yùn)行性能。
基于熱路徑的動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)是動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯器中提高軟件運(yùn)行效率的一種有效方法,如何利
2、用基本塊中已有的有限歷史運(yùn)行信息(Profile)來識(shí)別熱路徑,并提高它的預(yù)測(cè)命中率,同時(shí)控制計(jì)算開銷不增加是研究的重點(diǎn)。已有的熱路徑識(shí)別算法中基于模型進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法非常少,或者算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。
本文基于隱馬爾科夫模型提出了改進(jìn)的熱路徑預(yù)測(cè)方法。首先對(duì)基于基本塊的程序進(jìn)行圖解。以基本塊為基礎(chǔ),用流程圖的方式表示程序的流轉(zhuǎn),更方便于對(duì)程序執(zhí)行路徑的研究。然后基于隱馬爾科夫模型對(duì)程序圖解進(jìn)行擴(kuò)展,使得程序的圖解滿足隱馬爾科夫性質(zhì)
3、,從中研究基于隱馬爾科夫模型的熱路徑預(yù)測(cè)模型。之后基于隱馬爾科夫模型進(jìn)行建模,提出改進(jìn)的熱路徑識(shí)別算法。由于狀態(tài)轉(zhuǎn)移序列唯一,該算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。最后,基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)天目(SkyEye)對(duì)該算法進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的有效性。該算法在保持預(yù)測(cè)延遲沒有增加的情況下,能提高熱路徑預(yù)測(cè)的命中率,改善動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯器的性能。
動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)在翻譯執(zhí)行過程中需要不斷的在翻譯與執(zhí)行引擎之間切換,產(chǎn)生了大量的調(diào)度開銷。指令跳轉(zhuǎn)是產(chǎn)
4、生切換的主要原因,因此,若能有效處理指令跳轉(zhuǎn),則能大大減少翻譯執(zhí)行開銷。
SkyEye的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯(DBCT)中對(duì)直接跳轉(zhuǎn)進(jìn)行了處理,但由于直接跳轉(zhuǎn)只占跳轉(zhuǎn)指令的少部分,并不能有效減少SkyEye中由跳轉(zhuǎn)帶來的開銷。只有在對(duì)跳轉(zhuǎn)指令中占有比例較高的條件分支跳轉(zhuǎn)進(jìn)行一定優(yōu)化后,才能有效減少由指令跳轉(zhuǎn)產(chǎn)生的開銷。因此,本文基于DynamoRIO系統(tǒng)中對(duì)分支跳轉(zhuǎn)處理的方法,對(duì)DBCT中的條件分支跳轉(zhuǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的處理。最后的實(shí)
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