面向小容量指令缓存的软件优化技术

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1、⑧论文作者签名指导教师签名论文评阅肌多型!隧础!拱郴炼评阅人z：望墅筐剖盘篷单喇苌评阅旭鱼缝兰立燧堪l酒丝艏评阅人4：评阅人5：答辩委委员l：委船建学益隧煎l犁琏委觚≤LJ难鲤乙翠擘垃委员4．委员5：答辩日期：≥o／乒岁、旷答辩日期：乡o／y’歹、X浙江大学研究生学位论文独创性声明1黜嬲本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢

2、意。靴论文作者槲：艮签字目期：加哗年岁月肌学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解堂垄盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：签字日期多p‘厂午导师签名：≮G√签字日期：日浙江大学硕士学位论文致谢时光荏苒，两年半的研究生生涯即将结束，在这段时间中，许多老师、同学、亲人和朋友们对我的学>--j、科研、生活给予极大的关心和帮助，在此致谢。首先，衷心感谢

3、我的导师罗小华老师，罗老师严谨的科研态度、一丝不苟的作风给我树立了一个很好的榜样。罗老师学识渊博、经验丰富、看问题有独到的见解，这些都深深的影响着我，让我受益匪浅。在此，谨向罗老师表达深深的感谢!同时，我要特别感谢黄凯老师两年半来对我在学>--j、生活、科研上的悉心关照，为我提供了良好的学>--j环境，让我有机会接触到许多集成电路设计领域前沿知识，给我提供了一个良好的实践平台，帮助我解决碰到的各种问题。同时也要感谢浙江大学超大规模集成电路设计研究所的严晓浪、潘赞、沈海斌、王维维、吴晓波、何乐年、张培勇、郑丹丹等老师给予我的关心和帮助。感谢在中天微系统公司一起工作和学习的同事。

4、还要感谢我的家人，一直以来你们给我无微不至的爱，一直是我前进的动力。浙江大学硕士学位论文摘要随着集成电路制造工艺的和计算机体系结构的不断进步，处理器与存储器之间速度的差距也越来越大，处理器读取指令的速度对处理器性能的发挥产生了极大的影响。因此如何提高处理器指令高速缓存的性能，从而提高处理器性能成为研究的焦点。尤其在低成本的嵌入式处理器中，为了降低成本，通常采用小容量的缓存，此时，指令缓存命中率对性能的影响尤为显著。本文针对小容量缓存缺失的特点，从软件优化的角度，提出了几种指令高速缓存的优化方法。针对原始高速缓存软件优化计算方法复杂、适用性差的特点，提出基于统计分析方法的指令高

5、速缓存的软件优化技术，采用gcov和gprof工具对代码静态分析，能大量减低优化过程中的计算复杂度，针对PH算法、缓存块着色算法没有将缓存大小、程序大小、缓存块大小考虑在内，在子函数大小接近或大于缓存大小时，优化效果不佳的特点，提出了优化的缓存块着色算法，在进行着色排序之前，先判断子函数的大小，将过大的子函数进行拆分。本文提出了“缓存锁定选择排序”公式，用于评估判断选择代码段是否锁定或不缓存，大大简化了选择锁定内容时的计算。实验表明，缓存的软件优化技术能使程序执行时间平均减少8％，缓存命中率平均提高23％，有明显的优化效果。关键词：高速缓存；优化的缓存块着色算法；过程排序；缓

6、存锁定；选择性不缓存IV浙江大学硕士学位论文AbstractWiththeprogressofintegratedcircuitmanufacturingprocessesandcomputerarchitecture，thegapbetweenprocessorandmemory’Sspeedisalsogrowing，thespeedofreadingtheinstructionhasasignificantimpactonprocessorperformance．Sohowtoimprovetheperformanceoftheinstructioncache，impr

7、ovingprocessorperformancehasbecomethefocusofstudy．Especiallyinlow．costembeddedprocessors，withsmall-capacitycaches，instructioncachehitratehassignificantimpactonperformance．Accordingtothecharacteristicsofsmall—capacitycachemiss，thispaperpresentsseveralmeth