dems编译器设计和实现

《dems编译器设计和实现》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、国内图书分类号：TP311学校代码：10213国际图书分类号：620密级：公开工程硕士学位论文DEMS编译器的设计与实现硕士研究生：高洋导师：王宇颖教授副导师：邹涛高级工程师申请学位：工程硕士学科：软件工程所在单位：软件学院答辩日期：2011年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP311U.D.C.:620DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFDEMSCOMPILERCandidate:GaoYan

2、gSupervisor:ProfessorWangyuyingAssociateSupervisor:SeniorEngineerZhouTaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:SoftwareEngineeringAffiliation：SchoolofSoftwareDateofDefence:Mar.,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论

3、文摘要处理器设计迈入了multi-core多核时代，为最大限度地发掘多核并行性能，结构界大多采用了以大块指令为单位执行，块内的指令采用数据流方式组织，块与块之间遵循控制流方式执行，上述功能大都是通过专用的编译器完成，实现以上功能编译器是面向科学计算高性能多核设计首先要解决的问题。DEMS编译器是具有上述功能的编译器，同时本编译器的特点是支持现有编程模型，这样不需要专用数据流编程语言就能写出适合多核处理器执行的程序。本文以目标处理器业务需求为起点，给出了DEMS编译器的需求分析和总体设计思想，并对DEMS编译器的设计方案进行了选择

4、论证，完成了DEMS编译器的功能模块划分，并最终完成了DEMS编译器模块的设计与实现。采用管道-过滤器的风格进行设计，过滤器之间采用统一的管道连接，这样保证了DEMS编译器具有软件结构模块化、参数可配置、接口统一、数据统计功能等特点。编译链将函数划分由多个基本块组成的执行单位——本文称之为slice。为配合DEMS编译器，设计了DEMS数据流指令集。DEMS数据流指令集是在ALPHA指令集的基础上增加了slice管理指令、数据流分支跳转指令，间接调用指令、访存编码指令。slice管理指令保证了程序能以slice为单位划分执行，并

5、管理slice的数据、入口/出口信息等；数据流分支跳转指令保证了slice内部数据流化时分支跳转指令的处理；间接调用指令和访存编码指令兼容传统的函数调用机制和访存指令机制，保证了对传统编程模型的支持。在编译阶段将函数划分为多个基本块组成的slice，并配合slice管理指令实现了以大块指令为单位执行；配合数据流分支跳转指令实现了将slice内部数据流化的组织方式；通过间接调用指令和访存编码指令保留了传统的函数调用机制和访存机制，实现了对传统编程模型的支持。编译器测试选用国际通用的测试用例SPEC2000验证编译器的功能正确性，以

6、基于单核超标量的SimpleScalar模拟器作为目标机，以函数为检验单位，通过在DEMS模拟器和SimpleScalar模拟器上同时运行测试用例，并比较测试用例在两个模拟器上的执行结果是否相同来验证编译器的功能正确性。实验结果表明DEMS编译器的功能达到了项目的要求。关键词：编译器；多核；数据流；slice-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractDesignofprocessorhasenteredmulti-coreera.InordertomaximizetheILP,InstructionLevelParal

7、lellsim,ofmulti-coreprocessors,currentmulti-coreusedblocksofinstructionasunitsofexecution.Instructionswithinblocksareorganizedbydataflow.Andblocksfollowthecontrolflow.Thesefunctionsaremostlyimplementedbyadedicatedcompiler.Theaboveproblemsaretheprimaryfocusesofcurrent

8、scientifichigh-performancemulti-coredesign.DEMScompilercansatisfytheabovefunctions,andtheprimaryfeatureofthecompileristhatitcansupp