近年來,可重構處理器在加速計算密集型應用方面顯得越來越重要,越來越多的粗粒度可重構體系結構被提了出來,主要原因在于它同時綜合了ASIC和通用處理器的優(yōu)點。然而,如何把應用程序自動合理地映射到可重構的硬件資源上仍然是個亟待解決的問題。如果每個應用都需要手工映射到硬件上,這無疑大大地增加應用工作量并且影響資源的利用率。 針對存在的這些問題,本文研究在LEAP(Loop Engine on Array Processor)粗粒度可重構陣列處理器上的程序映射方法,并設計和實現了LEAP編譯工具,實現了循環(huán)在可重構陣列上映射的自動化。 本文提出了“基于中間表示”的設計方案,它不直接作用于源程序,而是通過對源程序LANCE中間表示的分析來獲取目標程序的信息。為了獲取源程序中循環(huán)的信息,提出了在LANCE中間表示的基礎上自動提取出程序中的循環(huán)和分析循環(huán)結構特征的一般方法,并實現了這兩個功能模塊。 針對LEAP粗粒度可重構陣列處理器的陣列結構和指令結構,提出了把循環(huán)邏輯映射到LEAP上的方法,并針對LEAP處理器設計和實現了邏輯映射工具。對于循環(huán)中的流相關,反相關,輸入相關及迭代間的流相關,本文提出了...

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 可重構計算
        1.1.2 粗粒度可重構體系結構
    1.2 粗粒度可重構體系結構—LEAP
    1.3 研究的內容和成果
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 研究成果
    1.4 論文結構
第二章 LEAP 粗粒度可重構陣列處理器
    2.1 LEAP 的基本結構與主要特點
        2.1.1 LEAP 的基本結構
        2.1.2 LEAP 的主要特點
    2.2 LEAP 的處理單元
        2.2.1 存儲處理單元
        2.2.2 計算處理單元
    2.3 LEAP 的循環(huán)映射
    2.4 LEAP 的配置與重構
        2.4.1 LEAP 的配置
        2.4.2 LEAP 的三種配置流
        2.4.3 LEAP 的重構
    2.5 LEAP 描述語言
    2.6 LEAP 配置流的示例
    2.7 本章小結
第三章 LEAP 編譯工具總體設計
    3.1 設計方案
        3.1.1 編譯工具設計策略
        3.1.2 設計思想
    3.2 LEAP 編譯工具總體流程設計
    3.3 LEAP 編譯工具功能模塊設計
    3.4 設計平臺LANCE2 簡介
        3.4.1 設計平臺的選擇
        3.4.2 LANCE2 系統(tǒng)的主要特征
        3.4.3 LANCE2 系統(tǒng)的結構和工作流程
        3.4.4 LANCE 中間表示
    3.5 本章小結
第四章 循環(huán)程序的邏輯映射
    4.1 基本循環(huán)形態(tài)
    4.2 循環(huán)抽象和建模
        4.2.1 循環(huán)的抽象
        4.2.2 循環(huán)模型研究
    4.3 邏輯映射
        4.3.1 存儲信息的數據結構
        4.3.2 定位循環(huán)體，識別歸納變量
        4.3.3 構造通用的信息庫
        4.3.4 生成LEAP 邏輯連接關系
    4.4 數據流中相關處理
        4.4.1 數據相關的基本概念
        4.4.2 數據相關分析概述
        4.4.3 數據直傳窗口
        4.4.4 尋找數組相關信息的算法
    4.5 本章小結
第五章 循環(huán)程序物理映射
    5.1 布局算法
        5.1.1 布局算法的總體框圖
        5.1.2 布局算法的輸入接口
        5.1.3 利用構造樹生成初始布局
        5.1.4 利用模擬退火算法來改進
    5.2 布線算法
        5.2.1 布線算法的基本思想
        5.2.2 算法改進
        5.2.3 布線示例
    5.3 多配置二進制文件生成工具
    5.4 測試結果
    5.5 本章小結
第六章 編譯工具的測試與驗證
    6.1 測試方案
    6.2 LIVERMORE FORTRAN KERNELS 核心循環(huán)
        6.2.1 Kerne15
        6.2.2 Kerne114
    6.3 MEDIABENCH 核心循環(huán)
        6.3.1 量化算法
        6.3.2 Rasta 算法
        6.3.3 Mesa 算法
    6.4 本章小結
第七章 結束語
    7.1 工作總結
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果



本文編號：3845208