基于電池供電的嵌入式設(shè)備的廣泛應(yīng)用使得低能耗、代碼體積成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵約束條件。然而,傳統(tǒng)的、面向性能的編譯優(yōu)化工作卻無法滿足這些新的需求。同時,嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)方面的快速革新,同樣給編譯器的優(yōu)化工作帶來了巨大的壓力。循環(huán)展開是編譯級一個非常有效的性能和能耗優(yōu)化方法,它主要依賴于展開因子的選取;然而,由于現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性,至今在編譯階段還沒有一個很好的計算展開因子的方法。因此,大多編譯器都是采用一個非常簡單的計算展開因子的算法,這樣導(dǎo)致了許多潛在優(yōu)化機(jī)會的喪失。更糟的是,編譯器可能會展開一些并不適合展開優(yōu)化的循環(huán)而導(dǎo)致性能的降低或者能耗的增加。針對這些問題,本文提出了一種面向嵌入式系統(tǒng)的基于能耗剖析的迭代式循環(huán)展開優(yōu)化方法。由于高性能并不等于低能耗,所以本文在對能耗進(jìn)行優(yōu)化的同時也兼顧了對性能的考慮。然而,由于搜索空間非常龐大使得迭代式優(yōu)化非常耗時,在本文中我們采用兩種方法來提高迭代式優(yōu)化的效率,第一、提出了基于熱點的展開因子搜索算法;第二、利用循環(huán)展開的重要特征對展開因子的搜索空間進(jìn)行裁剪。最后,在基于StrongARM處理器的嵌入式平臺上,我們選取了12個測試程... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 本文的主要工作
    1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 背景知識介紹
    2.1 嵌入式系統(tǒng)簡介
    2.2 嵌入式系統(tǒng)的能耗問題
        2.2.1 硬件層低功耗技術(shù)
        2.2.2 軟件層低能耗技術(shù)
        2.2.3 循環(huán)展開
        2.2.4 循環(huán)展開研究現(xiàn)狀
    2.3 性能、能耗和功耗三者之間的關(guān)系
    2.4 小結(jié)
第三章 面向嵌入式系統(tǒng)的迭代式循環(huán)展開優(yōu)化
    3.1 迭代式優(yōu)化的必要性
        3.1.1 考慮的問題
    3.2 迭代式循環(huán)展開優(yōu)化框架
    3.3 能耗剖析
        3.3.1 能耗剖析工具介紹
        3.3.2 剖析文檔的屬性定義及描述
    3.4 全局驅(qū)動過程
        3.4.1 初始化模塊
        3.4.2 循環(huán)展開優(yōu)化模塊
        3.4.3 結(jié)果評估
    3.5 小結(jié)
第四章 基于熱點的展開因子搜索算法
    4.1 搜索算法的介紹
    4.2 展開因子搜索空間的定義
    4.3 基于熱點的展開因子搜索算法的設(shè)計
        4.3.1 關(guān)鍵循環(huán)的確定
        4.3.2 展開因子的搜索
    4.4 代碼轉(zhuǎn)換文檔的定義
    4.5 小結(jié)
第五章 展開因子搜索空間的裁剪
    5.1 介紹
    5.2 循環(huán)展開對能耗的影響
        5.2.1 實驗平臺的設(shè)計
        5.2.2 循環(huán)展開對能耗的影響
    5.3 展開因子搜索空間的裁剪
    5.4 小結(jié)
第六章 實驗結(jié)果及分析
    6.1 實驗環(huán)境介紹和Benchmarks 選取
        6.1.1 Sim-panalyzer 功耗模擬器介紹
        6.1.2 Benchmark 的選取
    6.2 能耗剖析及其文檔的編輯
    6.3 實驗結(jié)果分析
    6.4 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文總結(jié)
    7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3663394