本文關(guān)鍵詞：BWDSP譯碼器自動(dòng)驗(yàn)證及編譯向量化的研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：BWDSP是一款高性能數(shù)字信號(hào)處理器,同時(shí)兼容16位和32位定點(diǎn)數(shù)據(jù)格式,采用超長指令字架構(gòu),具有強(qiáng)大的并行處理能力,能較好的滿足高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理的應(yīng)用要求。BWDSP具有多個(gè)執(zhí)行簇,每個(gè)執(zhí)行簇上有多個(gè)運(yùn)算部件,同時(shí)提供了多種類型的向量化指令,為SIMD編譯優(yōu)化提供了大量的機(jī)會(huì)和支持。本文的主要工作包括兩點(diǎn)。其一,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了BWDSP指令譯碼器的自動(dòng)化驗(yàn)證平臺(tái)；其二,在Open64編譯基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上研究并實(shí)現(xiàn)了基于高層WHIRL表示的支持BWDSP程序SIMD優(yōu)化的編譯算法。 DSP譯碼器自動(dòng)化驗(yàn)證平臺(tái)是在BWDSP譯碼器的基礎(chǔ)上,為了驗(yàn)證不斷變動(dòng)的指令集譯碼器的正確性,基于面向?qū)ο蟮睦砟钤O(shè)計(jì)的一套譯碼器驗(yàn)證工具。平臺(tái)的設(shè)計(jì)首次使用了面向?qū)ο蟮乃枷搿Ｗ詣?dòng)化譯碼器驗(yàn)證方案能夠很好的支持重用和擴(kuò)展,針對指令集的變動(dòng)和擴(kuò)展,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成對應(yīng)的測試版本。 本文在OPEN64編譯基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)之上,提出并實(shí)現(xiàn)了基于高層WHIRL表示的SIMD向量化算法。算法主要在OPEN64的中間語言高層WHIRL上進(jìn)行,以最內(nèi)層循環(huán)為主要優(yōu)化對象,通過一系列的分析和變換工作,發(fā)現(xiàn)并利用程序循環(huán)潛在的指令并行,將該類操作進(jìn)行SIMD優(yōu)化處理。此外,BWDSP指令集還包括一些特殊的向量化指令,針對這些指令,算法也增加了對應(yīng)的SIMD替換過程,通過對特殊向量化機(jī)會(huì)的識(shí)別,找到并替換成特殊SIMD操作,從而在WHIRL樹層次上完成特殊指令SIMD變換。特殊SIMD操作替換算法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了BWDSP指令集中的所有特殊向量化指令的替換優(yōu)化算法。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于高層WHIRL表示的SIMD優(yōu)化算法在BWDSP上針對可合成單字和雙字的循環(huán)程序能夠分別取得平均6.30倍和4.15倍的加速比。這表明,基于樹匹配的SIMD優(yōu)化算法對循環(huán)程序的效率提高是非常可觀的。
【關(guān)鍵詞】：指令譯碼器 指令對象模型 單指令多數(shù)據(jù)流 樹節(jié)點(diǎn)替換 特殊指令替
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP332
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 指令譯碼器10
• 1.1.2 指令級(jí)并行10-11
• 1.1.3 軟硬件協(xié)同測試11-12
• 1.1.4 SIMD編譯優(yōu)化12-13
• 1.1.5 數(shù)字信號(hào)處理器BWDSP13-14
• 1.2 主要工作14
• 1.2.1 研究內(nèi)容14
• 1.2.2 研究意義14
• 1.3 論文組織14-16
• 第2章 指令系統(tǒng)及編譯基礎(chǔ)設(shè)施16-34
• 2.1 BWDSP體系結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 BWDSP指令系統(tǒng)17-20
• 2.2.1 基本運(yùn)算指令17-18
• 2.2.2 訪存指令18-19
• 2.2.3 簇間傳輸指令19
• 2.2.4 雙字指令19-20
• 2.3 OPEN64編譯基礎(chǔ)設(shè)施20-30
• 2.3.1 OPEN64編譯基礎(chǔ)設(shè)施20-21
• 2.3.2 中間語言WHIRL概述21-23
• 2.3.3 WHIRL節(jié)點(diǎn)和符號(hào)表23-27
• 2.3.4 WHIRL程序簡介27-30
• 2.4 OPEN64機(jī)器無關(guān)優(yōu)化30-33
• 2.4.1 過程間分析優(yōu)化30-32
• 2.4.2 全局標(biāo)量優(yōu)化32-33
• 2.4.3 循環(huán)嵌套優(yōu)化33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 BWDSP譯碼器自動(dòng)驗(yàn)證平臺(tái)34-50
• 3.1 引言34
• 3.2 譯碼器相關(guān)的功能模塊34-38
• 3.3 譯碼器功能模型38-45
• 3.3.1 概述38-39
• 3.3.2 指令對象創(chuàng)建模型39-41
• 3.3.3 指令對象模型41-42
• 3.3.4 譯碼比對驗(yàn)證42-45
• 3.4 重用與擴(kuò)展45
• 3.5 自動(dòng)化驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-50
• 第4章 基于高層WHIRL表示的SIMD優(yōu)化算法50-68
• 4.1 引言50
• 4.2 循環(huán)嵌套優(yōu)化50-51
• 4.3 基于高層WHIRL表示的SIMD優(yōu)化算法51-64
• 4.3.1 可向量化的目標(biāo)指令51-53
• 4.3.2 算法概述53-54
• 4.3.3 SIMD預(yù)分析54-55
• 4.3.4 循環(huán)SIMD化處理55-56
• 4.3.5 特殊SIMD指令識(shí)別56-60
• 4.3.6 SIMD預(yù)處理60-61
• 4.3.7 SIMD指令替換61-63
• 4.3.8 SIMD后續(xù)處理63-64
• 4.4 實(shí)驗(yàn)與效率分析64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 總結(jié)68-70
• 5.1 論文總結(jié)68-69
• 5.2 進(jìn)一步工作69-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 附錄1 插圖索引72-74
• 附錄2 表格索引74-76
• 致謝76-78
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-79
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭啟龍;汪勝;夏霏;;DSP編譯器中一種基于子圖的分簇算法[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2010年08期

  本文關(guān)鍵詞：BWDSP譯碼器自動(dòng)驗(yàn)證及編譯向量化的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：486220