面向軟硬件劃分的程序性能評估技術(shù)研究.pdf

1、目前，基于CPU+FPGA異構(gòu)架構(gòu)的可重構(gòu)計算系統(tǒng)正在被廣泛應(yīng)用，面向可重構(gòu)計算系統(tǒng)的可重構(gòu)編譯器逐漸成為異構(gòu)加速系統(tǒng)中的研究熱點。在可重構(gòu)編譯器中，基于程序性能評估技術(shù)的軟硬件自動劃分是研究的重點與難點，通過對程序進(jìn)行精確的性能評估，能夠為可重構(gòu)編譯器中軟硬件自動劃分提供輔助信息，進(jìn)而實現(xiàn)更加高效的軟硬件自動劃分。
　　可重構(gòu)編譯器的軟硬件自動劃分功能是在IR中間代碼層設(shè)計實現(xiàn)的，因此，需要在IR層評估軟件程序的執(zhí)行時間，為軟硬

2、件劃分提供依據(jù)。由于受流水線、分支預(yù)測和cache等因素的影響，程序的執(zhí)行時間往往是非線性變化的，而BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性映射能力，因此，本文主要研究一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的IR層程序性能評估方法。在研究中發(fā)現(xiàn)對程序進(jìn)行分類能夠提升評估結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此本文還提出一種程序分類方法。該程序分類方法通過判斷IR程序中if基本塊的執(zhí)行次數(shù)占程序基本塊總執(zhí)行次數(shù)的比率來判斷程序是控制流為主的程序還是數(shù)據(jù)流為主的程序，并且還能夠檢測出程序的cach

3、e命中情況，進(jìn)而提升評估程序執(zhí)行時間的準(zhǔn)確度。
　　實驗結(jié)果表明，針對不同類型程序訓(xùn)練不同BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的方法能夠獲得更準(zhǔn)確的評估結(jié)果。與其他程序性能評估方法相比，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的IR層程序性能評估方法能夠獲得比基于線性模型的IR層程序性能評估方法更準(zhǔn)確的評估結(jié)果。與基于仿真的程序性能評估方法相比，本文的評估方法在評估準(zhǔn)確度上和其相當(dāng)，但具有速度上的優(yōu)勢。對軟硬件劃分來說，本文的程序性能評估方法在評估的準(zhǔn)確性和效率上都是滿足要