面向BWDSP104X軟流水框架研究與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代高性能數(shù)字信號處理器大多數(shù)采用超長指令字體系結(jié)構(gòu)(VeryLongInstructionWord，VLIW)，通過在同一時鐘周期發(fā)射多條指令以便獲得更高的運算性能，發(fā)掘目標機器指令級別并行性（Instruction-LevelParallelism，ILP）。程序需要經(jīng)過編譯優(yōu)化充分利用處理器硬件資源，這對編譯器后端優(yōu)化提出了挑戰(zhàn)。程序中一般最耗時的是循環(huán)模塊，因此循環(huán)優(yōu)化是非常重要的性能提升因素，包括向量化、循環(huán)展開、謂詞優(yōu)化、軟

2、流水等。
　　我們的研究基于編譯器Open64，它是一個擁有GNU許可證的開源編譯項目。代碼模塊清晰，對后端的優(yōu)化設計全面透徹，是非常好的編譯器研究平臺。目前Open64已經(jīng)實現(xiàn)針對IA64目標體系的軟流水優(yōu)化，這一塊整體的設計結(jié)構(gòu)流程很清晰，對工作的開展有很好的參考價值。
　　本文的主要工作就是在Open64編譯器上實現(xiàn)面向BWDSP104X的軟流水優(yōu)化。首先進行循環(huán)選擇，過小或者非規(guī)則的循環(huán)體不進行流水優(yōu)化。接著根據(jù)處理

3、器機器描述資源列表進行資源依賴計算、建立數(shù)據(jù)依賴圖(DataDependenceGraph，DDG)計算數(shù)據(jù)依賴間隔，得出最小啟動間隔Ⅱ。然后依據(jù)模資源約束表進行模調(diào)度。最后通過模變量拓展寄存器分配來生成我們BWDSP104X目標代碼。為了達到流水性能最大化，需要充分利用處理器的多簇資源。所以本文提出指令分簇、指令調(diào)度，并在多簇架構(gòu)下進行軟流水優(yōu)化的框架。在循環(huán)中如果存在分支判斷語句，仍會對軟流水造成不好的影響，我們的目標體系有謂詞指令