Matrix编译器中饱和算术指令映射的设计与实现

Matrix是一款面向软基站的高性能DSP,饱和算术指令是Matrix体系结构中很重要的一种指令,它使得DSP算法更加安全、准确、高效。因此,Matrix编译器对饱和算术指令的映射支持就尤为关键。Matrix编译器的开发平台是gcc,现有的gcc版本只支持Fixed-point的饱和算术指令,不支持整数和浮点的饱和算术指令。首先分析了gcc内部指令映射的机制,在此基础上提出了一种基于C扩展的饱和算术指令映射实现方案,并通过实现饱和加法指令的映射来验证所提出的方案。实验结果表明,该方案能够高效、准确地实现饱和算术指令的映射。

基于GCC的高性能DSP Matrix向量指令集扩展

自动向量化技术是编译器提高程序并行性的优化方法。随着支持SIMD结构处理器的计算平台的广泛应用,自动向量化技术也成为编译器技术研究的热点。GCC编译器是一种开源、跨平台的编译器。本文基于GCC内部自动向量化算法,结合Matrix芯片的体系结构和指令集特点,完成了Matrix向量指令集在GCC后端扩展,实现了基本的自动向量化支持。测试结果表明,扩展后的编译器能够支持Matrix向量指令集,进行基本的自动向量化,同时支持以内建函数方式开发基于Matrix的并行程序。

基于表调度的Matrix DSP指令调度算法的实现

指令调度是gcc实现指令并行、提高性能的一种优化策略,gcc目前支持的调度算法主要有表调度算法与模调度算法。主要根据Matrix芯片的体系结构特点,对现有的表调度算法进行了改进,实现了Matrix指令调度算法。实验结果表明,改进后的表调度算法能够编译出正确的指令,充分挖掘指令间的并行性,显式标注指令间的并行关系,指令字间的延迟关系符合硬件要求。