基于超長(zhǎng)指令字的全局無(wú)環(huán)指令調(diào)度和復(fù)數(shù)乘法優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、BWDSP100是一款采用了超長(zhǎng)指令字體系結(jié)構(gòu)(VLIW)以及單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD)技術(shù)相結(jié)合的32bit浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。它是由中國(guó)電子科技集團(tuán)某研究所自主設(shè)計(jì)、自主研發(fā)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。它是主要運(yùn)用在圖像處理、精確制導(dǎo)等高性能計(jì)算領(lǐng)域的高端DSP。由于采用VLIW和SIMD相結(jié)合技術(shù)，因此并行計(jì)算能力非常強(qiáng)大，可以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)高速信號(hào)處理的應(yīng)用要求。
　　 我們?cè)诰幾g基礎(chǔ)設(shè)施Openimpact的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)

2、BWDSP100的C語(yǔ)言編譯器。編譯器把源程序處理成由控制塊組成的控制流圖。Openimpact編譯器的調(diào)度器分別調(diào)度每個(gè)控制塊，但是沒(méi)有跨越控制塊的邊界調(diào)度指令?？刂茐K通常體積很小，也就是塊中的指令數(shù)目比較少，這樣潛在的指令級(jí)并行度(ILP)很小。然而B(niǎo)WDSP100處理器所包含的資源是很豐富的。指令調(diào)度只有跨越控制塊的邊界才能夠充分發(fā)揮處理器多資源的特點(diǎn)，才能充分挖掘出程序中固有的并行性。本文提出了基于超長(zhǎng)指令字的全局無(wú)環(huán)指令調(diào)度算

3、法，采用順序調(diào)度和基于編譯制導(dǎo)的分支調(diào)度相結(jié)合的方法改進(jìn)Openimpact原有的局部指令調(diào)度算法?；舅枷刖褪潜３衷械臄?shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)的前提下，在循環(huán)體的多個(gè)控制塊間移動(dòng)指令，合并控制塊，擴(kuò)大那些執(zhí)行頻率比較高的控制塊體積來(lái)減少整體的執(zhí)行時(shí)鐘周期。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該算法可以有效的減少不同點(diǎn)數(shù)下的fft_radix2、fft_radix4和fir_real以及fir_cplx程序的執(zhí)行時(shí)鐘周期。
　　 圖像處理中經(jīng)常要做快速傅

4、里葉變換(fft)運(yùn)算，而fft運(yùn)算包含了大量的浮點(diǎn)復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。fft程序的執(zhí)行時(shí)間很大程度上取決于復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的執(zhí)行時(shí)間。本文提出了基于編譯制導(dǎo)的復(fù)數(shù)乘法優(yōu)化模塊，該模塊由指令移動(dòng)，指令識(shí)別，指令替換三個(gè)子模塊構(gòu)成。通過(guò)傳遞編譯制導(dǎo)命令，使得Openimpact在控制塊中移動(dòng)相關(guān)指令，并運(yùn)用識(shí)別算法，識(shí)別出與復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算相關(guān)的所有指令，最后替換其中所有的乘法指令為單條復(fù)數(shù)乘法指令。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該優(yōu)化模塊有效地縮短不同點(diǎn)數(shù)下的fft