基于模糊粒子群算法的配网指令调度联合优化方法

配网指令调度的联合优化可以保证配电网的安全稳定运行。为了提高配网指令调度的联合优化能力,提出基于模糊粒子群算法的配网指令调度联合优化方法。根据配电网的物理架构组成,给出配电网与通信网的连接结构,通过分析配电网的负荷特征和储能特征,挖掘出配电网的运行特征。依据分布式电源在微电网系统中的出力,计算燃料消耗费用、发电设备的维修折旧费用、停电赔偿费用和电能交易费用,以发电费用最低为目标,建立配网指令调度的目标函数。通过粒子群算法的模糊处理,利用模糊粒子群算法设计配网指令调度的联合优化算法,实现配网指令调度的联合优化。算例结果表明,所提方法可以降低配电网的损耗,并保证系统负荷的稳定性。

基于星上动态指令调度的卫星使用效能提升技术

针对传统任务管理模式采用静态约束指令序列导致卫星使用效能的不足,提出一种基于有向图模型的动态约束自适应任务管理方案。采用面向用户的星地任务控制接口,利用地面仿真和星上实时遥测获取任务运行过程的动态约束参数,星载计算机据此动态生成任务指令序列。针对某高性能光学卫星的仿真试验表明,与传统任务管理模式相比,卫星操作接口复杂度减少88.5%,任务注入效率提升699%,有效载荷数据传输效率提升10%,全球数据获取能力提升11%,对我国区域的实时数据获取能力提升100%。方案对遥感卫星在轨运行管理具有借鉴意义。

基于数据挖掘的梯级水电站群指令调度优化方法

水电规模急剧扩大和电网调度精细化要求不断提高给水电调度的时效性和结果可用性带来极大挑战。提出一种基于数据挖掘的梯级水电站群指令调度优化方法,采用聚类分析从电站海量日发电数据中提炼出若干关键特性指标并聚类形成调度决策库;以此为基础,采用大系统分解协调方法对不同流域不同电站进行分层求解,并耦合逐步优化算法组合优选水电站群调度出力曲线及其变化幅值,快速得到合理可行的调度决策。澜沧江中下游梯级水电站群实例研究表明,所述方法能够快速获得水电站群发电出力曲线,且符合实际调度要求,是一种切实高效的实用化方法。

代码优化与指令调度的集成

在开发指令级并行性的编译器中 ,如果代码优化和指令调度各自独立进行 ,将导致代码优化效果的下降甚至产生副作用 .文中针对这一问题 ,提出了代码优化和指令调度集成的思想 .在此思想的基础上 ,介绍了一个适合于代码优化集成的指令调度算法框架 ;并从优化的有效性、是否可逆和优化机会的产生等方面进行了分析 ,选出了适合集成入指令调度的传统优化种类 ;最后给出了这些优化的具体集成方法 .该文提出的方法已经在一个指令级并行编译器上进行了实验 ,实验数据证明 。

协作式全局指令调度与寄存器分配

指令级并行是现代高性能处理器的重要特征 .对于发挥这类处理器所具有的并行处理能力来说 ,编译器有至关重要的影响 .文中讨论指令级并行编译中的核心问题——全局指令调度与寄存器分配 ,并以作者为一种新型的显式并行体系结构微处理器研制的编译系统为背景 ,介绍了此类编译器后端设计中面临的指令调度与寄存器分配的时序问题 。

基于指令聚类与指令调度的嵌入式软件功耗优化研究

选用指令级能耗评估模型,提出和验证了一种基于指令聚类与指令调度的功耗优化方案.该方案采用深度优先算法搜索局部最优解,挑选出能耗较小的一种指令序列.又兼顾测试工作量与精确度,将能耗相似的指令归入同类,有效降低了获取相邻指令切换能耗参数的工作量过大这一问题.通过分析基于SimpleScalar/Wattch模拟器的实验结果,指出仅用指令调度技术进行指令级功耗优化,其效果有限,为了提高优化效率,必须进行更高级别的功耗评估与优化.

基于网络负载特征感知的数据流指令调度机制研究

研究了数据流架构的指令调度策略,基于当前普遍采用的数据流指令调度机制,提出了支持模式切换的动态指令调度机制。由于数据流架构执行模式具有并行化特点,同一时刻存在大量并行传递的数据和并行的计算,网络传输负载呈现出非均匀的分布模式。局部网络传输压力过大导致数据流节点中的处理单元内部出现流水线停顿,片上网络(NoC)的局部传输效率降低,从而影响数据流架构的网络传输延迟、计算部件的利用率和整体的执行效率,因此针对原有的指令调度策略提出改进方案。针对网络负载的动态变化实时调整指令调度策略,从而达到缓解网络局部拥塞,提高网络传输效率的目的。本研究使用数据流模拟器对提出的机制进行验证,实验结果表明,采用本文提出的指令调度机制,数据流网络的传输延迟平均降低了12. 8%,计算部件的利用率平均提高了14. 4%,数据流架构的整体性能平均提高了14. 7%。

基于汇编代码的指令调度器的设计与实现

随着嵌入式处理器在各个领域的广泛应用,嵌入式软件的复杂度越来越高。充分发掘嵌入式处理器的性能,需要高级编译优化技术的支持。指令调度是编译器发掘程序指令级并行性的关键技术之一。设计并实现了一个基于汇编代码的指令调度器。实验结果表明,在TECC嵌入式编译器中集成指令调度器后可显著提高程序的性能。

基于硬件动态指令调度的椭圆曲线并行运算

提出了一种在特征为2的有限域上并行快速实现椭圆曲线密码(ECC)点乘运算的方法,利用硬件动态指令调度技术,同时采用指令级并行和线程级并行,提高了并行运算的性能.基于该方法设计架构并监控运算部件的工作情况,在译码阶段之前动态生成点乘运算指令序列,从而通过动态指令调度消除了不能通过旁路技术或直接通路技术来避免数据冲突停顿所带来的性能损失.基于现场可编程门阵列(FPGA)的实现结果表明,利用该方法实现伽罗瓦域GF(2193)上的椭圆曲线点乘运算需要22.7μs.

面向总线翻转编码的低能耗指令调度方法

能耗是设计嵌入式系统不可忽视的一个重要方面.针对嵌入式设备主要能耗来源之一的总线能耗,提出了一种基于总线翻转编码的低功耗指令调度方法.该方法以程序执行频度的profile信息为指导,利用数据随机性增强算法调度指令,获得适应总线翻转编码的指令序列,既减少总线翻转次数,又获得较为平衡的总线使用率,最终达到节约能耗的目的.以MiBench测试用例集为基准进行的对比实验可以看出,该方法能够有效地减少总线翻转次数.相对于未编码优化的arm-linux-gcc的指令序列,平均优化率可达到26%左右.相对于VSI+BI方法,平均优化率也能达到10%以上.

通过寄存器队列模型实现寄存器分配和指令调度

寄存器分配与指令调度是编译器优化过程中的两项重要任务 .由于这两个阶段通常是独立完成的 ,寄存器分配往往会引入不必要的伪相关 ,从而影响指令调度的效率和结果 ,影响最终性能的提高 .本文提出了寄存器队列模型 ,并在其基础上提出了一种结合实现寄存器分配和指令调度的算法 ,该算法能够在保证每条指令的执行时间最早的同时使用最少数目的寄存器 .它的另外一个优点是具有线性的时间和空间复杂度 。

可定制Tcore处理器指令调度设计

基于传输触发体系结构可定制Tcore处理器具有理想的性能/价格比.但由于大量数据传输细节在体系结构一级可见导致了过低的编译效率.为此,提出了一种基于MACHSUIF中间格式的可重定目标编译器架构,将表调度与关键路径算法相结合以实现高效指令调度,从而大幅度提高编译质量.此外,通过基于操作的调度方法解决指令调度过程中功能单元的死锁问题.通过在4个DSP应用上进行测试,指令级并行度比传统的MoveFramework提高40%左右.

即时编译器中的轻量级指令调度算法

介绍了一种为即时编译器和时空受限系统设计的轻量级线性复杂指令调度算法。该算法进行指令调度时,不基于传统的DAG图或表达式树,而是基于一种独创的数据结构扩展关联矩阵,其时间复杂性在最坏情况下也能与全部指令长度构成严格的线性关系,仅占用不到1 KB的内存空间。该算法已被Intel为Xscale设计的高性能J2ME虚拟机XORP采用为即时编辑器中的缺省指令调度算法。

多发射处理器的指令调度算法研究

RISC体系作为精简指令集计算机的兴起,使得多发射处理器的指令调度算法成为研究热点。本文从程序块划分和执行角度,讨论了多发射处理器的指令调度算法,介绍了几种局部指令和全局指令调度的影响力较大的算法。它们通过指令调度的优化,提高多发射处理器内部功能部件的执行并行性。本文还给出了进一步研究方向,构造多发射结构多处理器并行处理系统,实现处理器之间的并行技术和处理器内部的并行技术的整合。

一种平衡的全局指令调度新框架研究

全局指令调度可以分为结构驱动和剖析驱动两类。我们展示了一种新算法,尝试结合以上两类方法各自的特点,同时避免它们的一些缺点。该算法可以在寄存器分配之前和之后调用,它已经在Open64编译器上实现,其结果在BWDSP100处理器上得到了评估。

一种基于GCC的VLIW编译器指令调度算法

指令调度是编译优化过程中的重要技术。对于VLIW机器来讲,由于机器性能与编译器的设计和实现有很大的关系,指令调度就显得尤为重要。指令调度是在保证语义正确的前提下,改变指令执行的顺序,以提高指令级并行的程度。文章在一个DSP芯片C编译器上的工作基础上,介绍了一种行之有效的指令调度算法,并分析了算法的正确性。

基于数据流的指令调度器的设计与实现

文中设计并实现了一个基于数据流的汇编代码CPU指令调度器.该CPU指令调度器基于中国科学院微电子研究所自行研发的Diamond处理器VLIW体系结构,将串行程序流进行重排序从而实现指令的并行发射执行.实验结果表明,通过指令调度器后可显著提高程序的性能.

一个基于DAG图的指令调度优化算法

指令调度是优化编译技术中一项关键技术，对于VLIW体系结构的CPU，指令调度显得尤为重要。指令调度是在保证语义正确的前提下，改变指令的执行顺序，减少流水线中的空闲周期，从而提高CPU性能的一种优化方法。文章着重分析了优化编译中的指令调度问题，提出了一个指令调度算法和DAG图的一种化简方法，证明了算法的正确性，分析了算法的效率，比较了生成的新指令序列和最优的指令序列总的执行时间的差别。同时，针对目前流行的编译器GCC的指令调度算法中存在的问题，提出了一个较好的解决途径。

结合的指令调度与寄存器分配技术

提出了很多结合技术使得指令调度与寄存器分配之间进行一些信息交互,在没有引入过多溢出代码的情况下提高了指令级并行度,从而提高了性能。按照算法的特征分类介绍了几种影响力较大的算法,同时作了简单的评价和效果比较,最后介绍了有关指令调度和寄存器分配结合的一些新方向。

全局指令调度综述

指令调度通过调整指令之间的顺序来提高指令级并行度(ILP)。然而基本块通常很小,因而潜在的ILP也很小。随着芯片设计技术的发展,现代的处理机所包含的资源却越来越丰富。指令调度只有跨越基本块的边界(即全局指令调度)才能够充分发挥处理机潜在的和程序中固有的ILP。全局指令调度可划分为有环和无环两种。该文介绍了无环全局指令调度的几种影响力较大的算法。同时还简单介绍了有关全局指令调度的新的热点。