面向VLIW處理器的指令調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字信號處理器性能的提高，硬件性能是否可以得到充分發(fā)揮的問題也隨之而來。與硬件性能發(fā)揮有關(guān)的一個(gè)主要問題是代碼的指令級并行(ILP)問題。傳統(tǒng)上為了提高代碼的指令級并行度而采用人工編寫匯編代碼的方法已經(jīng)不能滿足高性能超長指令字（VLIW）處理器這類復(fù)雜體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展要求。因此，在編譯層面針對特別的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行代碼優(yōu)化處理成為了更好的選擇。
　　本文針對VLIW處理器的指令調(diào)度問題，在基于表調(diào)度的貪婪方法上做出改進(jìn)，提出一種可提

2、高指令級并行性和代碼執(zhí)行效率的方法。主要包括以下內(nèi)容：
　　（一）指令集手冊信息識別。使用確定有限自動(dòng)機(jī)方法實(shí)現(xiàn)指令樣式信息自動(dòng)識別模塊。該模塊分為兩個(gè)子模塊，用于識別批量給出指令樣式信息的子模塊和識別單條給出指令樣式信息的子模塊。通過該識別模塊可以快速方便地對指令集手冊信息進(jìn)行識別，并生成具有一定格式的指令模板以供指令調(diào)度過程訪問。
　　（二）多元啟發(fā)式指令選擇方法。該方法同時(shí)考慮指令間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系、數(shù)據(jù)依賴關(guān)系所引起的

3、功能單元之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)這些關(guān)系合理地安排影響基本塊調(diào)度效果的那些與體系結(jié)構(gòu)以及指令本身的執(zhí)行特性相關(guān)的啟發(fā)式元素。這些啟發(fā)式元素包括：下一拍將空閑的關(guān)聯(lián)功能單元、關(guān)聯(lián)功能單元、另類功能單元依賴指令、指令本身的執(zhí)行時(shí)延。為那些與功能單元相關(guān)的啟發(fā)式元素安排更高的優(yōu)先級。將某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上各功能單元的候選指令集合中的指令按照這些優(yōu)先級計(jì)算各種啟發(fā)式元素的啟發(fā)量值，形成有序指令隊(duì)列以供調(diào)度。
　　（三）基本塊內(nèi)空閑執(zhí)行節(jié)拍填充。對于以

4、無條件跳轉(zhuǎn)指令為邊界的基本塊，在基本塊調(diào)度結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出一種用跳轉(zhuǎn)目標(biāo)基本塊內(nèi)的指令執(zhí)行包填充本基本塊內(nèi)空閑節(jié)拍的方法。該方法通過分析目標(biāo)基本塊內(nèi)指令執(zhí)行包在前驅(qū)基本塊內(nèi)的可執(zhí)行最早時(shí)間，計(jì)算出目標(biāo)基本塊內(nèi)執(zhí)行包的可填充最早時(shí)間并進(jìn)行執(zhí)行包移動(dòng)。該方法可以同時(shí)填充無條件跳轉(zhuǎn)指令之后的空閑節(jié)拍和基本塊內(nèi)由于指令間依賴關(guān)系造成的空閑節(jié)拍，使得執(zhí)行基本塊指令過程中的空轉(zhuǎn)節(jié)拍減少，同時(shí)也減少了跳轉(zhuǎn)目標(biāo)基本塊的執(zhí)行時(shí)間。
　　通過以上指