基于網(wǎng)絡(luò)處理器的剖面分析優(yōu)化.pdf

1、傳統(tǒng)的編譯優(yōu)化技術(shù)都是建立在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)之上，依賴的都是靜態(tài)信息，這跟程序?qū)嶋H運(yùn)行的情況有很大區(qū)別，從而并不能達(dá)到滿意的效果。所以需要一種可以動(dòng)態(tài)收集程序運(yùn)行時(shí)信息并指導(dǎo)編譯器進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)。剖面分析技術(shù)（profiling）記錄代碼優(yōu)化時(shí)所需的信息并將收集到的運(yùn)行時(shí)信息反饋給編譯器，指導(dǎo)編譯器進(jìn)行優(yōu)化?？梢杂行岣呔幾g優(yōu)化的效果和執(zhí)行代碼的性能。 IXP網(wǎng)絡(luò)處理器是一個(gè)多核多線程的網(wǎng)絡(luò)處理。對(duì)于多核多線程處理器結(jié)構(gòu)如何發(fā)掘各

2、個(gè)層次、不同粒度的并行性對(duì)傳統(tǒng)的編譯技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。如果程序員直接根據(jù)硬件細(xì)節(jié)編寫程序，需要完成很多復(fù)雜的工作，而且代碼質(zhì)量很低，不能發(fā)揮多核處理器的高并行處理能力。所以相對(duì)于通用處理器，多核多線程處理器更需要編譯技術(shù)的支持。為了充分利用多處理器多線程資源來(lái)運(yùn)行并行程序需要面臨許多問(wèn)題，任務(wù)調(diào)度就是影響性能的一個(gè)重要因素。尤其是在流水線的瓶頸問(wèn)題，如果在流水線上任務(wù)調(diào)度不當(dāng)會(huì)極大地限制IXP的并行性能。 本文將剖面分析的技術(shù)引入

3、網(wǎng)絡(luò)處理器上，針對(duì)IXP網(wǎng)絡(luò)處理器上的流水線的任務(wù)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化。在編譯器的基礎(chǔ)上增加剖面分析模塊，通過(guò)輸入一些具有代表性的網(wǎng)絡(luò)分組收集代碼的運(yùn)行時(shí)信息，并根據(jù)這些運(yùn)行時(shí)信息和IXP網(wǎng)絡(luò)處理器架構(gòu)特點(diǎn)建立一個(gè)性能評(píng)估模型，包括時(shí)間模型、加速比模型、和優(yōu)先級(jí)模型。在此剖面分析基礎(chǔ)上提出了IXP的任務(wù)調(diào)度優(yōu)化的框架，并提出一種新穎的利用IXP上多線程的算法，結(jié)合了Multi-processing、Multi-threading、Pasting