分簇VLIW结构下利用数据依赖图优化调度的研究

应用的需求促使如今的处理器必须尽可能高地利用程序中所存在的指令级并行度,然而,高指令级并行的硬件和指令调度技术会给寄存器资源带来极大的压力.要在单一寄存器堆的情况下,既维持高的指令级并行度,又保持高的运行时钟频率是一件非常困难的事情,这是因为,当指令级并行度足够高时,在单一寄存器堆情况下,寄存器堆访问端口数目的限制会使得对寄存器堆的访问时间成为制约性能提高的关键因素.为了在利用高的指令级并行度的同时维持高的运行时钟频率,可以将寄存器堆和功能单元划分到不同的簇中.每一个簇中的功能单元可以直接访问簇内的寄存器堆,而簇间的数据交互则需要占用专用的资源来进行.因此,分簇结构下的编译器不仅要通过调度实现最大程序的指令级并行度,还应该对指令的分簇进行细致的安排以限制簇间的数据交互.该文致力于通过对数据依赖图(Data Dependence Graph)分析和划分,从而在最小化簇间的数据交互的同时,平衡各簇的利用情况,提高能够获得的指令级并行度,从而优化分簇式VLIW结构的调度性能.实验结果证明,该文所提出的方法可以极大地减少簇间的数据交互量,提高所能获得的指令级并行度,从而对调度结果的性能加以改善.

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。