一种可重构处理器的编译器的设计与实现

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1、万方数据2010年第4期中图分类号：TP332文献标识码：A文章编号：1009-2552(2010)04-0059一04一种可重构处理器的编译器的设计与实现施健，谢憬，毛志刚(上海交通大学微电子学院，上海200240)摘要：在现有可重构处理器ESL模型的基础上，提出了为可重构处理器设计一个编译器一CoRP(CompilerofReconfigurableProcessor)。CoRP以带有编译指示的串行C代码作为输入，并以并行计算的可重构处理器的机器码作为输出。可重构处理器有了CoRP的支持后，可以自动针对带有编译指示的不同应用程序完成对可重构阵列的重构工作。对数字信号处理应用的仿真结

2、果显示，经过CoRP翻译的代码的性能十分接近于需要花费大量精力手动配置的最理想代码的性能。关键词：编译器；可重构处理器；数字信号处理；编译指示；并行计算DesignandimplementationofthecompilerofareconfigurableprocessorSHIJian，XIEJing，MAOZhi'-gang(SchoolofMicrodectronics，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，ChUm)Abstract：Thispaperdescribesallcompiler--CoRPforareconfigur

3、ableprocessorinbaseofanexistentreconfigurableprocessor．CoRPworkswiththeinputofserialCcodewithdirectiveandtheoutputofparallelmachinecodewhichisfitforthereconfigurableprocessor．WiththehelpofCoRP，thereconfigurabhprocessorcanfinishthereconfigurationautomaticallyaccordingtovariousapplicationdescribed

4、withCandcompilingdirective．ThesimulationresultsaboutDSPshowthattheperformanceofthecodecompiledbyCoRPisclosetotheoneoftheoptimalcodetranslatedmanually．Keywords：compiler；reconfigurableprocessor；digitalsignalprocessing；compilitiondirective；parallelcomputing0引言计算机体系结构研究一般包括体系结构技术(硬件)和编译(软件)两方面的研究。体系

5、结构和编译二者紧密联系，不可分割。在数字信号处理领域中，可重构处理系统是目前体系结构领域的一个热点。它将通用处理器的灵活性和ASIC的高效性很好地结合了起来，成为未来多媒体应用领域一种比较理想的解决方案。然而可重构处理体系结构的价值需要一个适合它自己的编译器的强有力的支持才能体现出来。举个例子说，当前已有的很多的经过验证可用的应用程序都是串行的，这些应用程序用一般的串行编译器进行编译得到的串行的汇编代码不能直接在并行的可重构处理器上运行，或者说不能很好地发挥出可重构处理器的并行处理的特点。如何去把这些串行程序并行化，是本文需要解决的问题。虽然目前有一些并行的编译器，比如SUIF2。但是

6、目标机器千差万别，不存在能够匹配所有目标机器的并行编译器，而以可重构处理器作为目标机器的编译器更是没有。本文所描述的可重构处理器的编译器CoRP(CompilerofReconfigurableProcessor)在SUIF2的基础上进行了增强和改进，能够以一种可重构处理器作为收稿日期：2009—09一西作者简介：施健(1984一)，男，上海交通大学微电子学院硕士研究生，研究方向为大规模集成电路设计。一59—万方数据目标机器，并且可以很方便地扩展成为其他目标机器的编译器。CoRP分成编译前端和编译后端两个部分。1CoRP概述本文中，CoRP将以可重构处理器GRCC¨1作为目标机器，以带

7、有编译指示的串行C代码作为输入，GRCC的并行机器码作为输出，实现对可重构阵列的自动重构。CoRP主要由以下三个部分组成：编译前端SUIF2、编译后端以及汇编器。程序员由SUIF2翻译成中间表示IR，编译后端把IR翻译成控制指令和配置指令汇编语言，由不同的汇编器最终翻译成机器码，交由GRcC，最后仿真得出结果。1．1GRCCtl】GRCC是一个可重构处理器，图l为GRCC的结构图，由Morphysis口1改进而来。它由控制核ARM7TDMI，D