應(yīng)用于粗粒度可重構(gòu)處理器的模調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化.pdf

1、由于結(jié)合了專用集成電路(ASIC)的高性能和通用處理器(GPP)的靈活性，可重構(gòu)處理器的優(yōu)勢越來越明顯。為了滿足可重構(gòu)系統(tǒng)對設(shè)計周期、性能、功耗等方面的要求，需要強(qiáng)大的編譯支持，然而，現(xiàn)有的編譯器框架和編譯技術(shù)不能滿足可重構(gòu)處理器特殊的體系結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的需求。其中核心循環(huán)到可重構(gòu)陣列的映射是編譯器設(shè)計的關(guān)鍵問題，映射是否有效決定了可重構(gòu)處理器的硬件資源是否得到充分利用，進(jìn)而決定了整個系統(tǒng)的最終性能。
　　本文即重點(diǎn)研究運(yùn)用模調(diào)度

2、算法解決這一關(guān)鍵問題的實(shí)現(xiàn)方法和優(yōu)化策略，由于對映射算法的研究無法脫離目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)和編譯器框架，因此目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)和編譯框架的設(shè)計是本文研究必須完成的基礎(chǔ)工作。本文的主要工作有:1）目標(biāo)可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計;2）編譯框架的設(shè)計;3）面向可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的模調(diào)度算法的設(shè)計;4）面向可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的模調(diào)度算法的優(yōu)化，在基本模調(diào)度算法的基礎(chǔ)上設(shè)計了三種優(yōu)化方法:在計算操作節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級時使用基于關(guān)聯(lián)度的優(yōu)先級計算方法;建立了綜合考慮應(yīng)用程序特性和可

3、重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)特征的開銷模型和高效的映射決策機(jī)制;在模調(diào)度算法基本流程結(jié)束后使用段間調(diào)度技術(shù)對所得初步映射結(jié)果進(jìn)行后處理優(yōu)化。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在面向可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的模調(diào)度算法中:使用基于關(guān)聯(lián)度的優(yōu)先級計算方法，與基于活動性和高度的方法相比，路由PE數(shù)減少了18.1％～66.67％，軟件流水性能提升了16.67％～37.50％;采用本文設(shè)計的綜合考慮各種開銷影響程度的映射決策機(jī)制，與簡單地將各種開銷值相加得到總映射開銷的方法相比，操