多簇vliw dsp向量化相关编译技术研究

《多簇vliw dsp向量化相关编译技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中圈绅誊教求犬誊硕士学位论文多簇VLIWDSP向量化相关编译技术研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：徐华叶计算机软件与理论郑启龙副教授二O一四年四月二十日UniversityofSciencendTechnolog)ofChinacienceandechnologyAdissertationformaster’SdegreeResearchonVectorizationTechnologyforMulti·-clusterandVLIWDSPAuthor’SName：HuayeXuspeciality：ComputerSoftwareandTheor

2、ySupervisor：Assoc．Prof．QilongZhengFinishedtime：Apirl20加，2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：磊玺垒璋签字日期：硅型鱼i羔丝至一中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国

3、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。坫蚣开口保密(——年)作者签名：缢丝生签字日期：o!!望，篁!之多导师签名：签钔期：盘型：』窍摘要BWDSP是一款高性能数字信号处理器，采用超长指令字(VeryLongInstructionWord，VILW)和单指令多数据流(SingleInstructionMul邱leData，SIMD)体

4、系结构。较通用处理器而言，VLIW将指令调度的工作交由编译器处理，对编译器提出了更多的要求，并且BWDSP本身提供了大量特殊指令，通用编译器无法合成这些特殊指令。本文的主要工作是将Open64重定向到BWDSP目标体系结构，然后在此基础上，结合目标体系结构的特性提出了基于存储位置的向量化算法和基于whirl树的向量化算法，以及特殊指令的合成算法框架。基于存储位置的向量化算法借助编译制导在前端将可合成向量化的循环进行标示，经过预处理、代码移动后合成向量化指令，然后对向量化指令调用支持向量化的分簇算法和支持向量化的寄存器分配算法，并在指令链上插入必要的簇间传输指

5、令。最后的评估结果表明该算法对于计算密集型的程序有很大的性能提升。Open64中间表示whirl具有清晰的树形结构，所以基于whirl树的向量化算法另辟蹊径，在中层whirl上对whirl树进行变换，加入向量化指令信息。该算法针对嵌套循环的最内层循环，进过预分析、特殊的向量化处理、预处理、SIMD指令合成、SIMD归约处理、SIMD后续处理等步骤，最终合成BWDSP体系结构中特殊的向量化指令。在基于whirl树的向量化算法的基础上，本文还提出了针对BWDSP的特殊指令的合成算法框架。特殊指令合成算法框架首先对特殊指令进行建模，分析出合理匹配指令的whirl树

6、框架，在机器描述以及whirl语言中增加关于特殊指令的操作码和操作符信息，最终对whirl树进行匹配，将符合匹配框架的whirl树替换为新生成的包含特殊指令操作符的whirlnode，达到合成特殊指令的效果。该算法框架已经在MIN、MAX指令的合成中得到了初步的验证。关键词：超长指令字单指令多数据流编译优化技术向量化特殊指令合成摘要IIAbstractABSTRACTBWDSPisahi曲-performancedigitalsignalprocessor(DSP)谢mVeryLongInstructionWord(VLIW)andSingleInstruc

7、tionMultipleData(SIMD)architecture．Comparedwithgeneral-purposeprocessors，VLIWprocessorsgivenewchallengestocomplierforinstructionisscheduledbycompilerinsteadofhardwareinVL刑processonWhat’Smore，BWDSPprovidesalargenumberofspecialinstructionswhichcannotbegeneratedbygeneralcompiler．Thema

8、inworkofthispaperistoredir