微處理器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的核心部件。借助微電子工藝和體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步,微處理器的性能獲得了飛速提升。微處理器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了巨大的發(fā)展和成功,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 隨著應(yīng)用軟件的不斷積累,二進(jìn)制代碼兼容已經(jīng)成為微處理器能否具有生命力的關(guān)鍵問題。解決二進(jìn)制代碼兼容問題是處理器必須實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)之一,也是限制新體系結(jié)構(gòu)技術(shù)在微處理器設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要障礙。新興的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)與微處理器設(shè)計(jì)相結(jié)合,通過在硬件核心上運(yùn)行翻譯軟件實(shí)現(xiàn)指令集體系結(jié)構(gòu),可以有效地解決二進(jìn)制代碼兼容問題,為微處理器設(shè)計(jì)提供了一條新的思路。這種處理器設(shè)計(jì)模式可以降低對微電子制造工藝和設(shè)計(jì)水平的要求,特別適合我國國情。 本文在全面深入了解當(dāng)前二進(jìn)制翻譯處理器與相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,展開對面向微處理器設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)的研究。在有適當(dāng)硬件支持的二進(jìn)制翻譯處理器模型基礎(chǔ)上,研究了動(dòng)態(tài)適應(yīng)程序執(zhí)行行為以提高二進(jìn)制翻譯處理器性能的翻譯單元構(gòu)造算法與多級優(yōu)化框架,以及動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯中的線程級并行性開發(fā),實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制翻譯原型系統(tǒng)。主要的工作與創(chuàng)新點(diǎn)包括: 1.全面深入地研究了國際上微...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖.22BOA的指令格式為了實(shí)現(xiàn)高頻率，BOA采用了中等長度流水線的簡單硬件設(shè)計(jì)，流水線分為6級，如圖2.3所示

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院學(xué)位論文VMM生成的PwoePrC指令的翻譯。BOA中的翻譯一單元是單路徑的指令執(zhí)行序列Trace，其平均長度對SPECint95基準(zhǔn)程序?yàn)榍身鏞條指令。為了維護(hù)PowerPC的精確異常語義，BOA中采用了軟硬件結(jié)合的機(jī)制，在Trace翻譯代碼執(zhí)行之前將寄....

圖.23BOA的流水線結(jié)構(gòu)

圖.23BOA的流水線結(jié)構(gòu)大。這種結(jié)果比起現(xiàn)存的超標(biāo)量處理器相差不多，但是和其它的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比要略低一些[54]�？�2.2Cursoe處理器Trnamseta公司于2000年發(fā)布的Cursoe處理器[23]是第一個(gè)采用二進(jìn)制翻譯技術(shù)的商業(yè)微處理器產(chǎn)品。它由底層硬件的執(zhí)行引擎和運(yùn)行....

圖2.40，uosc處理器上的軟件層次結(jié)構(gòu)

圖.23BOA的流水線結(jié)構(gòu)這種結(jié)果比起現(xiàn)存的超標(biāo)量處理器相差不多，但是和其它的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比要4]�？�2.2Cursoe處理器Trnamseta公司于2000年發(fā)布的Cursoe處理器[23]是第一個(gè)采用二進(jìn)制翻譯業(yè)微處理器產(chǎn)品。它由底層硬件的執(zhí)行引擎和運(yùn)行在其上面的代碼翻譯軟Tr....

圖.25Curose底層處理器指令編碼格式在Cursoe的底層處理器中也設(shè)置了一些支持硬件，以易于CMS進(jìn)行代碼翻譯，包括影子寄存器，前瞻執(zhí)行支持，別名硬件，自修改代碼檢測機(jī)制等

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院學(xué)位論文x86指令集結(jié)構(gòu)和底層處理器硬件分開，使得硬件可以與傳統(tǒng)的x8層硬件也可以有很大改變而不影響遺留的x86軟件。在Trnasmeta計(jì)者選擇了最小化芯片面積與功耗作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。相比要達(dá)到相設(shè)計(jì)者減少了大約3/4的晶體管數(shù)目的使用，也大約減少了相應(yīng)比積....

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