基于二進(jìn)制翻譯的并行應(yīng)用程序移植關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-10 17:54
二進(jìn)制翻譯技術(shù)可以在無需源碼的情況下,將一種指令集架構(gòu)上的可執(zhí)行程序移植到另一種指令集架構(gòu)上執(zhí)行,其在解決新老系統(tǒng)兼容、異構(gòu)型CPU兼容、系統(tǒng)安全以及遺產(chǎn)代碼移植等方面具有重要的意義。二進(jìn)制翻譯技術(shù),早已成為現(xiàn)代程序編譯技術(shù)的熱點研究之一,其對二進(jìn)制代碼的分析,可對程序代碼的優(yōu)化起到重要的指導(dǎo)作用。在目前眾多的二進(jìn)制翻譯研究中,工作的熱點大多聚焦于如何提高翻譯的性能,針對高性能計算領(lǐng)域中并行程序翻譯的研究較少。而高性能計算應(yīng)用程序的匱乏恰恰又是限制我國國產(chǎn)處理器發(fā)展的非常重要的因素。本文在分析并行程序的執(zhí)行特點后,結(jié)合之前二進(jìn)制翻譯的研究成果,提出了一種新的靜態(tài)二進(jìn)制翻譯框架以更好地支持并行程序的翻譯;與此同時,改進(jìn)了并行程序的翻譯過程,實現(xiàn)了并行應(yīng)用程序的等價翻譯,并通過對寄存器分配方式的改進(jìn)有效提高了翻譯后目標(biāo)程序的執(zhí)行效率。圍繞如何解決并行程序的翻譯以及如何有效提高翻譯后本地程序執(zhí)行效率的問題,本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:1)提出并實現(xiàn)了反饋式靜態(tài)二進(jìn)制翻譯框架,借助二級地址映射表,有效解決了靜態(tài)二進(jìn)制翻譯面臨的代碼發(fā)現(xiàn)和代碼定位問題,更好的支撐了并行程序的翻譯;2)針對并行...
【文章來源】:戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
QEMU的系統(tǒng)構(gòu)架
-SQEMU 采用基本塊翻譯,一定程用了少量的塊內(nèi)優(yōu)化方法,所以對 FD-SQEMU 相比于 QEMU 有少量Nbench 測試集,F(xiàn)D-SQEMU 相對于均加速比為 1.16。結(jié)果看,F(xiàn)D-SQEMU 繼承了 SQEM冗余指令,F(xiàn)D-SQEMU 相比于 S熱代碼,遞歸程序中對單一或某些回指令。是否能高效的處理函數(shù)調(diào)文對典型的遞歸算法進(jìn)行了測試,速比,具體情況如圖 31 所示:5.927SQEMUFD-SQEM
bzip2 milc specrand mcfSQEMU,SQEMU 在 SPEC2006 測試集上ip2,milc 程序,F(xiàn)D-SQEMU 和 SQE些實際應(yīng)用中大量代碼迭代次數(shù)地目標(biāo)代碼的執(zhí)行階段不需要再進(jìn),提高了目標(biāo)平臺代碼的執(zhí)行效率的加速比,對于 specrand,F(xiàn)D-SQEMnd 程序會頻繁調(diào)用隨機數(shù)生成函數(shù)。加速比。 SPEC2006 中調(diào)用庫函數(shù)較少的程序19.1%;對于反復(fù)調(diào)用庫函數(shù)的 S僅提升了約 15%,這是因為 FD-SQ改進(jìn)?傮w上,對部分 SPEC2006 程提升了 16.75%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二進(jìn)制翻譯中冗余指令優(yōu)化算法[J]. 譚捷,龐建民,單征,岳峰,盧帥兵,戴濤. 計算機研究與發(fā)展. 2017(09)
[2]基于優(yōu)先級動態(tài)二進(jìn)制翻譯寄存器分配算法[J]. 戴濤,單征,盧帥兵,石強,潭捷. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(07)
[3]基于QEMU的跨平臺靜態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)[J]. 盧帥兵,龐建民,單征,岳峰. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(01)
[4]軟件移植、二進(jìn)制翻譯和國產(chǎn)處理器發(fā)展[J]. 劉曉楠,趙榮彩,龐建民. 信息工程大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[5]基于龍芯3A處理器的跨平臺二進(jìn)制翻譯器QEMU的優(yōu)化研究[J]. 張弢,陳香蘭. 計算機應(yīng)用與軟件. 2014(07)
[6]TCG動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)研究[J]. 張西超,郭向英,趙雷. 計算機應(yīng)用與軟件. 2013(11)
[7]二進(jìn)制流模式提取在CPU/GPU下的實現(xiàn)框架[J]. 章一超,陳凱,梁阿磊,白英彩,管海兵. 計算機應(yīng)用與軟件. 2012(01)
[8]動態(tài)二進(jìn)制翻譯中全寄存器直接映射方法[J]. 廖銀,孫廣中,姜海濤,靳國杰,陳國良. 計算機應(yīng)用與軟件. 2011(11)
[9]“申威-1號”高性能微處理器的功能驗證[J]. 黃永勤,朱英,巨鵬錦,吳志勇,陳誠. 軟件學(xué)報. 2009(04)
[10]二進(jìn)制翻譯中的庫函數(shù)處理[J]. 楊浩,唐鋒,謝海斌,武成崗,馮曉兵. 計算機研究與發(fā)展. 2006(12)
博士論文
[1]SPMD程序移植及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 岳峰.解放軍信息工程大學(xué) 2014
[2]動態(tài)二進(jìn)制翻譯建模及其并行化研究[D]. 廖銀.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]內(nèi)核級二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)設(shè)計及性能優(yōu)化[D]. 姜海濤.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]基于CPU/GPU平臺的虛擬化技術(shù)研究[D]. 朱二周.上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于龍芯平臺的并行化動態(tài)二進(jìn)制翻譯中無鎖隊列的研究[D]. 江曉悟.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]基于QEMU仿真器的指令優(yōu)化技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 邵院華.電子科技大學(xué) 2013
[3]基于QEMU的動態(tài)二進(jìn)制翻譯優(yōu)化研究[D]. 羅艷.浙江大學(xué) 2013
[4]GPU程序的二進(jìn)制翻譯關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 余勇.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[5]動態(tài)二進(jìn)制翻譯的主從式多線程并行架構(gòu)及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 崔進(jìn)鮮.解放軍信息工程大學(xué) 2011
[6]CPU/GPU異構(gòu)多核虛擬執(zhí)行環(huán)境框架的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 肖漢波.上海交通大學(xué) 2010
[7]基于動態(tài)二進(jìn)制翻譯的多線程程序數(shù)據(jù)競爭檢測方法研究[D]. 徐超.上海交通大學(xué) 2010
[8]基于多核平臺的多線程動態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)優(yōu)化框架[D]. 李曉龍.上海交通大學(xué) 2010
[9]同構(gòu)多核環(huán)境下主從式多線程動態(tài)二進(jìn)制翻譯器[D]. 陳結(jié).華中科技大學(xué) 2009
[10]基于動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)的反編譯研究[D]. 張柏年.上海交通大學(xué) 2008
本文編號:3428868
【文章來源】:戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
QEMU的系統(tǒng)構(gòu)架
-SQEMU 采用基本塊翻譯,一定程用了少量的塊內(nèi)優(yōu)化方法,所以對 FD-SQEMU 相比于 QEMU 有少量Nbench 測試集,F(xiàn)D-SQEMU 相對于均加速比為 1.16。結(jié)果看,F(xiàn)D-SQEMU 繼承了 SQEM冗余指令,F(xiàn)D-SQEMU 相比于 S熱代碼,遞歸程序中對單一或某些回指令。是否能高效的處理函數(shù)調(diào)文對典型的遞歸算法進(jìn)行了測試,速比,具體情況如圖 31 所示:5.927SQEMUFD-SQEM
bzip2 milc specrand mcfSQEMU,SQEMU 在 SPEC2006 測試集上ip2,milc 程序,F(xiàn)D-SQEMU 和 SQE些實際應(yīng)用中大量代碼迭代次數(shù)地目標(biāo)代碼的執(zhí)行階段不需要再進(jìn),提高了目標(biāo)平臺代碼的執(zhí)行效率的加速比,對于 specrand,F(xiàn)D-SQEMnd 程序會頻繁調(diào)用隨機數(shù)生成函數(shù)。加速比。 SPEC2006 中調(diào)用庫函數(shù)較少的程序19.1%;對于反復(fù)調(diào)用庫函數(shù)的 S僅提升了約 15%,這是因為 FD-SQ改進(jìn)?傮w上,對部分 SPEC2006 程提升了 16.75%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二進(jìn)制翻譯中冗余指令優(yōu)化算法[J]. 譚捷,龐建民,單征,岳峰,盧帥兵,戴濤. 計算機研究與發(fā)展. 2017(09)
[2]基于優(yōu)先級動態(tài)二進(jìn)制翻譯寄存器分配算法[J]. 戴濤,單征,盧帥兵,石強,潭捷. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(07)
[3]基于QEMU的跨平臺靜態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)[J]. 盧帥兵,龐建民,單征,岳峰. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(01)
[4]軟件移植、二進(jìn)制翻譯和國產(chǎn)處理器發(fā)展[J]. 劉曉楠,趙榮彩,龐建民. 信息工程大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[5]基于龍芯3A處理器的跨平臺二進(jìn)制翻譯器QEMU的優(yōu)化研究[J]. 張弢,陳香蘭. 計算機應(yīng)用與軟件. 2014(07)
[6]TCG動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)研究[J]. 張西超,郭向英,趙雷. 計算機應(yīng)用與軟件. 2013(11)
[7]二進(jìn)制流模式提取在CPU/GPU下的實現(xiàn)框架[J]. 章一超,陳凱,梁阿磊,白英彩,管海兵. 計算機應(yīng)用與軟件. 2012(01)
[8]動態(tài)二進(jìn)制翻譯中全寄存器直接映射方法[J]. 廖銀,孫廣中,姜海濤,靳國杰,陳國良. 計算機應(yīng)用與軟件. 2011(11)
[9]“申威-1號”高性能微處理器的功能驗證[J]. 黃永勤,朱英,巨鵬錦,吳志勇,陳誠. 軟件學(xué)報. 2009(04)
[10]二進(jìn)制翻譯中的庫函數(shù)處理[J]. 楊浩,唐鋒,謝海斌,武成崗,馮曉兵. 計算機研究與發(fā)展. 2006(12)
博士論文
[1]SPMD程序移植及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 岳峰.解放軍信息工程大學(xué) 2014
[2]動態(tài)二進(jìn)制翻譯建模及其并行化研究[D]. 廖銀.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]內(nèi)核級二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)設(shè)計及性能優(yōu)化[D]. 姜海濤.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]基于CPU/GPU平臺的虛擬化技術(shù)研究[D]. 朱二周.上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于龍芯平臺的并行化動態(tài)二進(jìn)制翻譯中無鎖隊列的研究[D]. 江曉悟.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]基于QEMU仿真器的指令優(yōu)化技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 邵院華.電子科技大學(xué) 2013
[3]基于QEMU的動態(tài)二進(jìn)制翻譯優(yōu)化研究[D]. 羅艷.浙江大學(xué) 2013
[4]GPU程序的二進(jìn)制翻譯關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 余勇.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[5]動態(tài)二進(jìn)制翻譯的主從式多線程并行架構(gòu)及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 崔進(jìn)鮮.解放軍信息工程大學(xué) 2011
[6]CPU/GPU異構(gòu)多核虛擬執(zhí)行環(huán)境框架的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 肖漢波.上海交通大學(xué) 2010
[7]基于動態(tài)二進(jìn)制翻譯的多線程程序數(shù)據(jù)競爭檢測方法研究[D]. 徐超.上海交通大學(xué) 2010
[8]基于多核平臺的多線程動態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)優(yōu)化框架[D]. 李曉龍.上海交通大學(xué) 2010
[9]同構(gòu)多核環(huán)境下主從式多線程動態(tài)二進(jìn)制翻譯器[D]. 陳結(jié).華中科技大學(xué) 2009
[10]基于動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)的反編譯研究[D]. 張柏年.上海交通大學(xué) 2008
本文編號:3428868
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