本文選題：虛擬機(jī) + 二進(jìn)制翻譯��； 參考：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：國(guó)產(chǎn)處理器是國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。國(guó)產(chǎn)處理器飛速發(fā)展使得二進(jìn)制代碼兼容問題成為學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)是解決二進(jìn)制代碼兼容性的重要技術(shù),而跨指令集系統(tǒng)虛擬機(jī)建立在動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)上,為系統(tǒng)級(jí)的二進(jìn)制代碼兼容性提供解決方案。本文以解決龍芯應(yīng)用中的二進(jìn)制代碼兼容性問題為背景,圍繞跨指令集系統(tǒng)虛擬機(jī)和動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)開展了多項(xiàng)工作。本文的主要工作與貢獻(xiàn)有：1)提出了一種基于離線數(shù)據(jù)流分析的優(yōu)化方法。該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采樣并進(jìn)行離線的數(shù)據(jù)流分析,為本文優(yōu)化指明了方向。本方法對(duì)虛擬處理器的優(yōu)化、并行虛擬處理器的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化、內(nèi)核化虛擬層的設(shè)計(jì)和優(yōu)化進(jìn)行策略選擇,并取得了較好的效果。2)提出了基于龍芯平臺(tái)的虛擬處理器的一系列優(yōu)化方法并在龍芯平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了若干種傳統(tǒng)優(yōu)化手段,這些方法和手段使得龍芯平臺(tái)上虛擬處理器的性能取得顯著提升。3)解決了龍芯平臺(tái)上多核虛擬處理器中的存儲(chǔ)順序和模擬中斷產(chǎn)生發(fā)送的實(shí)現(xiàn)等問題。為了解決上述問題,本文設(shè)計(jì)了函數(shù)級(jí)和指令級(jí)的原子操作解決方案,以及基于無鎖隊(duì)列和信號(hào)的模擬中斷解決方案。實(shí)驗(yàn)證明,這些方案具有高可擴(kuò)放性、高可移植性、高性能等優(yōu)勢(shì)。4)提出并實(shí)現(xiàn)了一種跨ISA內(nèi)核化虛擬層方法。該方法解決了虛擬設(shè)備存在的性能不高、無法有效利用主機(jī)設(shè)備等問題。
[Abstract]:Domestic processor is the core technology of national information industry.With the rapid development of domestic processors, binary code compatibility has become one of the hot topics in academic research.Dynamic binary translation technology is an important technology to solve binary code compatibility. The virtual machine of cross-instruction set system is built on dynamic binary translation technology, which provides a solution for system level binary code compatibility.In order to solve the compatibility problem of binary code in Godson application, this paper focuses on the virtual machine of cross-instruction set system and dynamic binary translation technology.The main work and contribution of this paper are as follows: (1) an optimization method based on offline data flow analysis is proposed.The method is used to sample the experimental data and analyze the off-line data flow, which points out the direction of optimization in this paper.The method selects the strategy for the optimization of virtual processor, the realization and optimization of parallel virtual processor, the design and optimization of kernel virtual layer.A series of optimization methods of virtual processor based on Godson platform are proposed, and some traditional optimization methods are realized on the platform.These methods and methods make the performance of virtual processor on the Godson platform improve significantly. 3) it solves the storage order and the implementation of simulation interrupt generation and transmission in the multi-core virtual processor on the Godson platform.In order to solve the above problems, this paper designs atomic operation solutions at function level and instruction level, as well as simulated interrupt solutions based on unlocked queues and signals.Experiments show that these schemes have the advantages of high scalability, high portability and high performance. 4) A cross-kernel virtual layer method is proposed and implemented.This method solves the problem that the performance of the virtual device is not high and the mainframe equipment can not be used effectively.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP302

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本文編號(hào)：1773139