一种多线程动态二进制翻译优化系统的研究与实现

动态二进制翻译通过对程序的动态跟踪,实时对目标代码进行解码和翻译,被广泛地应用于软件跨平台移植等领域.但是动态二进制翻译仍然存在运行开销过大和翻译低效等问题,为解决这一问题,开发了一种基于QEMU的多线程动态二进制翻译优化系统.系统通过引入多线程技术,将翻译执行前端和热路径优化后端分别放置在不同的线程中,实现了前端翻译执行和后端热路径优化的多线程并行执行.系统前端利用局部预测算法进行热路径选择,后端通过超级块封装和条件跳转优化进行本地码优化.系统的cache管理采用了分层管理策略.整体性能测试实验表明,系统在低翻译执行开销的基础上,比现有二进制翻译平台QEMU整体性能提升了约5%.

一种动态二进制翻译中间表示变量活性分析改进算法

动态二进制翻译是指可实现不同体系结构上软件兼容移植的系统,翻译过程使用源体系结构的一条或多条指令来模拟目标体系结构的一条指令,完成两者指令功能的等价,但也同时增大了代码的膨胀率,降低了程序执行的效率.变量活性分析是提高二进制翻译系统执行效率重要的方法,本文在QEMU中间表示TCG(Tiny Code Generator)变量活性分析算法的基础上,提出线性扫描冗余ld M和st M指令匹配删除算法删除TCG中间代码冗余指令,有效简化指令翻译.整体性能测试表明,该方法可有效减少TCG中间指令的数目,比QEMU优化前翻译性能平均提高约12%.