發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 00:53

【摘要】：DSP是一類解決計(jì)算密集型問(wèn)題的高性能處理器,被廣泛地應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)的諸多領(lǐng)域,例如音視頻編解碼、圖像分析與處理等。隨著技術(shù)的發(fā)展,DSP硬件結(jié)構(gòu)、指令集和流水線的復(fù)雜度不斷提升,導(dǎo)致研制高精確高性能DSP模擬平臺(tái)的難度不斷增大。本文集中探討了針對(duì)TMS320C67X系列VLIW架構(gòu)流水線的模擬策略,以及實(shí)現(xiàn)中的性能優(yōu)化技術(shù)。 本文首先從VLIW架構(gòu)特性出發(fā),針對(duì)延遲槽模擬、流水線停頓模擬等流水線順序模型的缺陷進(jìn)行分析,然后選用流水線倒序模型,并以此為基礎(chǔ)對(duì)流水線進(jìn)行精確模擬。流水線倒序模型按照逆序?qū)α魉�各階段進(jìn)行串行化模擬,即先模擬指令執(zhí)行階段,后模擬指令獲取階段的方式,以此解決順序模型的缺陷,提高流水線模擬精度。進(jìn)而,分析了流水線模型中存在的性能瓶頸,提出采用指令譯碼緩存和指令執(zhí)行信息環(huán)形隊(duì)列技術(shù)進(jìn)行性能優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上,以優(yōu)化后的流水線倒序模型為核心,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)C67X指令模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)TIC67Xsim,具有：指令模擬、內(nèi)存模擬、寄存器模擬、目標(biāo)文件加載等功能。 本文實(shí)驗(yàn)選用Whetstone Benchmark、Dhrystone Benchmark和切比雪夫低通數(shù)字濾波器算法作為實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)測(cè)試用例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文論述的實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)能夠正確模擬C67X指令集,并具有較高性能,可作為驗(yàn)證應(yīng)用程序、擴(kuò)展自定義功能的實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)。
【圖文】：

第2章相關(guān)工作介紹2.1指令集模擬技術(shù)研究分析2.1.1指令集模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀指令集模擬技術(shù)主要分為兩類，解釋型模擬技術(shù)和編譯型模擬技術(shù)。為了結(jié)合解釋型模擬技術(shù)通用性強(qiáng)的特性以及傳統(tǒng)編譯型模擬技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)，體系結(jié)構(gòu)研究者提出了諸多技術(shù)，，例如即時(shí)緩存編譯模擬技術(shù)和指令集編譯模擬技術(shù)。l)解釋型模擬技術(shù)(Interpretation一Based155)[”]解釋型模擬技術(shù)的執(zhí)行過(guò)程如圖2.1所示:主體是取指、譯碼、執(zhí)行的循環(huán)結(jié)構(gòu)。譯碼過(guò)程最為關(guān)鍵，它將被模擬的目標(biāo)指令轉(zhuǎn)換成宿主機(jī)可執(zhí)行函數(shù)或語(yǔ)句。解釋型模擬技術(shù)工作流程保證較高仿真精確度，但是譯碼的復(fù)雜導(dǎo)致運(yùn)行速度很‘漫。

浙江人學(xué)碩}學(xué)位論文第2章相關(guān)一[作介紹靜態(tài)編譯模擬技術(shù)【‘“]將應(yīng)用程序的譯碼移到了編譯時(shí)進(jìn)行，如圖2.2所示，目標(biāo)應(yīng)用程序的二進(jìn)制碼編譯為模擬器可執(zhí)行運(yùn)行的程序，然后生成宿主機(jī)的二進(jìn)制碼，并最終運(yùn)行于宿主機(jī)土。目標(biāo)文件一進(jìn)制碼編譯器DECODED程序代碼生成器宿主機(jī)應(yīng)用程序一進(jìn)制碼......................圖2.2編澤型模擬技術(shù)示意圖該技術(shù)的限制主要在于運(yùn)行的程序代碼必須要是靜態(tài)的，需要加載動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的應(yīng)用程序無(wú)法進(jìn)行模擬，這局限了靜態(tài)編譯模擬技術(shù)的使用。動(dòng)態(tài)編譯模擬技術(shù)l’71則是將解釋型模擬技術(shù)和靜態(tài)編譯模擬技術(shù)作了有效的結(jié)合，_〔作流程如圖2.3所示，關(guān)鍵點(diǎn)是在運(yùn)行過(guò)程中將已經(jīng)譯碼過(guò)的指令存儲(chǔ)在緩存中
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2698881