一种支持vliw dsp条件跳转指令的技术研究new

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1、万方数据《工业控制计算机》2009年22卷第2期一种支持VUWDSP条件跳转指令的技术研究幸ResearchOnaTechnOlogyfOrVLIWDSPSCOnd；tiOnalBranchInstructiOns余锋林耿锐(中国电子科技集团第38研究所，安徽合肥230031)戴福泉(中国科学技术大学计算机系，安徽合肥230027)摘要条件跳转指令是VL

2、WDSP中频繁使用的一种指令，循环是条件跳转指令应用的主要领域之一。条件跳转指令高效的设计是VLlWDSP高效运行的关键。针对这类指令实现的复杂性，讨论了一种新的结构HyperbIock，并用这种结

3、构设计实现了BWDSPl00处理器中的条件跳转指令，实验证明该方法对于DSP核心算法程序以及实际应用程序都可以获得较好的优化效果，提高了指令并行性。关键词：超长指令字，编译器。超块AbstractcondniOnaIbranchinstructionisacOmmOninstructiOnofVLlWDSP，andmainIyappIiedOnthe订npIemenlatiOnOfk×)pe×ecutiOns．TheimpIemen￡ationofthisinstructiOngreatIy{mpactsOnthee钎lciencyoftheVUWd

4、spe×ecutiOns．Dlscussesanewstructure，andreferredloasthehyperbIocktoaccompIishcondjlionalbranchinstructiononBwDSPl00．TqeexperimentshOwsthegreat阳pravementandstabilizatiOnOfILP．●’(eywOrds：VIiw，cOmpiIer．hyperbIock指令级并行一直以来都是编译器领域的一个研究热点。为了提高ILP，编译程序要尽可能地识别出能并行执行的指令，而程序中分支引起的控制相关使得后续

5、执行指令不确定，这在很大程度上限制了编译模块对ILP的开发，针对这一问题，谓词执行技术被提出，该技术消除了分支，把程序中的控制相关转变为数据相关，使得指令调度和优化可在多条控制路径上同时进行，为ILP的提高提供了更广阔的空间。谓词执行就是一种消除分支技术，把程序中的控制相关转换为数据相关的技术。该技术通过if-conversion过程将条件分支转换为谓词定义指令，将依赖于分支结果的指令转换为谓词执行指令。形如(Pg)stmtA为谓词执行指令，该类指令就是在普通运算指令前增加r一个布尔源操作数Pg，称为监视谓词。运算指令的执行依赖于该监视谓词的值，即当

6、Pg的值为真时，语句A执行，否贝lj空操作。形如(Pg)pdO-jypeO、pdl一typel=(srcOcondsrcl)为谓词定义指令．其中(srcOcondsrcl)为条件C，其中pdO．typeO、pdljypel为分别以某种类型定义的甄个谓词，Pg为监视渭词，lype则定义了目的谓词操作数的运算方式。谓词执行是一种处理条件分支指令的有效的技术，然而在支持谓词技术的一般编译器中存在两个扣l题，一是不管指令的执行频率和大小，所有的控制路径都合并到一条路径上，这样的编译器效率很低，另一个问题是投机执行在谓词技术中解决难度大，效果欠佳。鉴于上述两个

7、问题本文采用了一种新的结构hyperblock，它能有效地解决这些问题，以下将介绍hyperbIock的构建、优化以及试验结果。1Hype由lock中基本块的选择HyperbIock是由一组有条件执行的基本块组成。它只有一个入口，但可以有多个出口，所有的控制流信息只能从顶端的唯$中国电子科技集团公司技术创新基金(K51925—16)一入口进入．以下主要介绍HyperbIock内基本块的选择和Hy-perblock的构建。构建Hyperblock的第一步就是决定哪些基本块被选人到Hyperblock中，选择块的主要区域是循环的代码中和带有条件执行的没有

8、循环的代码。每个基本块都有很多特征，其中的执行频率。基本块大小，指令特征三个特征被列为选入HyperbIock的重要冈素，如下逐一介绍。执行频率(weigh-bbi)：选择执行频率较大的基本块，排除执行频率较小的块，这样就减少了执行频率小的基本块对资源的竞争，从而可扩大经常执行基本块的优化和调度的自由空间，其中执行频率的信息是从ProfiIe信息中获取的。基本块大小(size-bbi)：选择代码量比较小的基本块，代码量大的基本块容易引起资源缺乏而影响ILP的提高。指令特征(bb-chari)：排除那些比较难处理的指令，如过程调用，unresoIvab

9、lememo吖accesses。这些指令需要资源比较多，限制r指令并行性。综上所述。一个计算基本块选择值的启