隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展,分片式處理器逐漸成為多核領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向。分片式處理器有效解決和緩解了線延遲、功耗、可擴(kuò)展性等現(xiàn)代處理器面臨的主要問(wèn)題。分片式處理器采用全局控制流和局部數(shù)據(jù)流相結(jié)合的執(zhí)行模型,將程序劃分成單入口、多出口的超塊結(jié)構(gòu),超塊之間維護(hù)控制依賴(lài)關(guān)系,超塊內(nèi)部采用數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的方式執(zhí)行以開(kāi)發(fā)指令級(jí)并行性。分片式處理器結(jié)構(gòu)的類(lèi)數(shù)據(jù)流執(zhí)行模型對(duì)編譯器提出了更多的要求,指令調(diào)度器作為分片式處理器編譯系統(tǒng)的重要組成部分,是完成軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)提高程序性能的關(guān)鍵。本文圍繞分片式處理器TPA-PI,分析研究影響指令調(diào)度的各種因素,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)適用于TPA-PI結(jié)構(gòu)的指令調(diào)度器。論文的主要研究?jī)?nèi)容和成果包括以下幾個(gè)方面:（1）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了TPA-PI處理器的指令調(diào)度器。TPA-PI指令調(diào)度器將程序以超塊為單位映射到TPA-PI處理器執(zhí)行單元陣列上。它以TPA-C程序作為輸入,生成TPA-S格式的匯編代碼程序。指令調(diào)度器在將TPA-C指令格式轉(zhuǎn)化為T(mén)PA-S指令格式時(shí)插入軟件扇出樹(shù)。指令調(diào)度器采用啟發(fā)式的方法將程序以超塊為單位映射到處理器單元陣列上,在映射時(shí)要綜合考慮超塊內(nèi)指... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 分片式處理器體系結(jié)構(gòu)成為眾核發(fā)展的一種趨勢(shì)
        1.1.2 類(lèi)數(shù)據(jù)流計(jì)算模型的優(yōu)勢(shì)
        1.1.3 指令調(diào)度器在分片式處理器編譯系統(tǒng)中的任務(wù)和作用
    1.2 論文主要工作
    1.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)工作
    2.1 RAW 上的指令調(diào)度器
        2.1.1 RAW 的結(jié)構(gòu)模型
        2.1.2 RAW 的編譯系統(tǒng)和指令調(diào)度器
    2.2 WaveScalar 上的指令調(diào)度器
        2.2.1 WaveScalar 的結(jié)構(gòu)模型
        2.2.2 WaveScalar 上的編譯系統(tǒng)和指令調(diào)度器
    2.3 TRIPS 和TFLEX 上的指令調(diào)度器
        2.3.1 TRIPS 和TFLEX 的結(jié)構(gòu)模型
        2.3.2 TRIPS 和TFLEX 的編譯系統(tǒng)和調(diào)度器
    2.4 幾種分片式處理器指令調(diào)度器比較
    2.5 本章小結(jié)
第3章 TPA-PI 體系結(jié)構(gòu)概述
    3.1 TPA-PI 處理器執(zhí)行模型
    3.2 TPA-PI 處理器體系結(jié)構(gòu)
        3.2.1 TPA-PI 處理器總體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 DISC-I 指令集系統(tǒng)
    3.3 TPA-PI 程序表示方式
        3.3.1 TPA-PI 處理器中的超塊
    3.4 本章小結(jié)
第4章 TPA-PI 指令調(diào)度器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 TPA-PI 編譯系統(tǒng)框架
        4.1.1 LLVM 編譯框架
        4.1.2 TPA-PI 編譯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    4.2 TPA-PI 指令調(diào)度器的設(shè)計(jì)
        4.2.1 TPA-PI 指令調(diào)度器總體結(jié)構(gòu)
        4.2.2 TPA-PI 指令調(diào)度器中處理器結(jié)構(gòu)建模
        4.2.3 TPA-PI 指令調(diào)度器中程序結(jié)構(gòu)建模
        4.2.4 軟件扇出樹(shù)及其解決方案
        4.2.5 超塊到TPA-PI 處理器結(jié)構(gòu)的映射
        4.2.6 TPA-S 代碼生成
    4.3 本章小結(jié)
第5章 指令調(diào)度算法優(yōu)化
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)方法
    5.2 啟發(fā)式指令調(diào)度算法改進(jìn)
        5.2.1 基本的啟發(fā)式指令調(diào)度算法
        5.2.2 關(guān)鍵路徑優(yōu)化
        5.2.3 負(fù)載平衡優(yōu)化
        5.2.4 存儲(chǔ)優(yōu)化
        5.2.5 寄存器優(yōu)化
        5.2.6 錨點(diǎn)指令優(yōu)化
        5.2.7 基于加權(quán)路徑的優(yōu)化
        5.2.8 片上網(wǎng)絡(luò)管理優(yōu)化
        5.2.9 啟發(fā)式函數(shù)總結(jié)
    5.3 本章小結(jié)
第6章 論文總結(jié)
    6.1 研究工作和成果
    6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
在讀期間參與的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)合的指令調(diào)度與寄存器分配技術(shù)[J]. 黃磊,馮曉兵.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2008(04)



本文編號(hào)：3548865