| 题名 | 面向VLIW结构的DSP编译器的设计与实现 |
| 作者 | 王敏 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-27 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 声学研究所 |
| 关键词 | VLIW 编译器 移植 SIMD 功耗模型 |
| 其他题名 | Design and Implementation of a VLIW DSP Compiler |
| 学位专业 | 信号与信息处理 |
| 中文摘要 | 超长指令字（VLIW）结构是现代高端数字信号处理器DSP 普遍使用的结构。VLIW 采用指令静态调度，指令并行性挖掘、相关性检查、指令调度等职能均由编译器实现。因此开发高性能的VLIW 编译器，对挖掘处理器的性能有重要的意义。另一方面，DSP 为了适应多媒体处理的大数据量、高并行性等特点，以及嵌入式应用的低功耗要求，将VLIW 结构与单指令流多数据流SIMD 技术、低功耗设计相结合，这些新的结构特性对编译器的设计和优化提出了新的需求与挑战。 本文的研究重点是设计和实现一款面向VLIW 结构的DSP 编译器，并探讨编译器对SIMD 的支持以及低功耗编译技术。 利用可重定向编译器IMPACT 的前端和其代码生成器模板，本文设计和实现了面向VLIW DSP 芯片SuperV2 的编译器。编译器代码生成器的设计结合了SuperV2的结构特点和IMPACT 提供的支持，实现了指令注释、指令调度、寄存器分配以及汇编代码生成。指令注释解决了推断比较指令注释、除法注释等机器相关的问题。指令调度采用寄存器压力敏感的列表调度。寄存器分配采用基于图着色的分簇寄存器分配方法。汇编代码根据SuperV2 汇编器的格式要求进行生成。 SIMD 技术能有效的提高数据并行性，是媒体处理领域的一项重要技术。本文研究了利用内在函数支SIMD 的方法，实现了SIMD 指令的识别和生成。为简化编译器前端对SIMD128 位数据的支持，本文提出伪数据类型的方法。 随着芯片集成度的不断提高，软硬件协同的低功耗设计已经变得越来越重要。本文分析了低功耗编译的模型和方法，并针对SuperV2 指令包的特点，设计了SuperV2基于指令包的编译功耗模型。 实验表明，编译DSP 核心程序时，对比基于GCC 版本的编译器，新的编译器生成的指令数下降30%，并行包数下降8%。进一步实验表明，在降低RAW 延迟后，均值IPC 从1.5 升至1.7。运行更大的程序时，均值IPC 分布为1.6 到3 之间。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 84 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ioa.ac.cn/handle/311008/563]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王敏. 面向VLIW结构的DSP编译器的设计与实现[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2009. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论