基于超長指令字的全局無環(huán)指令調(diào)度和復(fù)數(shù)乘法優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、BWDSP100是一款采用了超長指令字體系結(jié)構(gòu)(VLIW)以及單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD)技術(shù)相結(jié)合的32bit浮點數(shù)字信號處理器(DSP)。它是由中國電子科技集團(tuán)某研究所自主設(shè)計、自主研發(fā)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。它是主要運用在圖像處理、精確制導(dǎo)等高性能計算領(lǐng)域的高端DSP。由于采用VLIW和SIMD相結(jié)合技術(shù)，因此并行計算能力非常強大，可以滿足實時高速信號處理的應(yīng)用要求。
　　 我們在編譯基礎(chǔ)設(shè)施Openimpact的基礎(chǔ)上開發(fā)

2、BWDSP100的C語言編譯器。編譯器把源程序處理成由控制塊組成的控制流圖。Openimpact編譯器的調(diào)度器分別調(diào)度每個控制塊，但是沒有跨越控制塊的邊界調(diào)度指令。控制塊通常體積很小，也就是塊中的指令數(shù)目比較少，這樣潛在的指令級并行度(ILP)很小。然而BWDSP100處理器所包含的資源是很豐富的。指令調(diào)度只有跨越控制塊的邊界才能夠充分發(fā)揮處理器多資源的特點，才能充分挖掘出程序中固有的并行性。本文提出了基于超長指令字的全局無環(huán)指令調(diào)度算

3、法，采用順序調(diào)度和基于編譯制導(dǎo)的分支調(diào)度相結(jié)合的方法改進(jìn)Openimpact原有的局部指令調(diào)度算法?；舅枷刖褪潜３衷械臄?shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)的前提下，在循環(huán)體的多個控制塊間移動指令，合并控制塊，擴(kuò)大那些執(zhí)行頻率比較高的控制塊體積來減少整體的執(zhí)行時鐘周期。實驗結(jié)果顯示，該算法可以有效的減少不同點數(shù)下的fft_radix2、fft_radix4和fir_real以及fir_cplx程序的執(zhí)行時鐘周期。
　　 圖像處理中經(jīng)常要做快速傅

4、里葉變換(fft)運算，而fft運算包含了大量的浮點復(fù)數(shù)乘法運算。fft程序的執(zhí)行時間很大程度上取決于復(fù)數(shù)乘法運算的執(zhí)行時間。本文提出了基于編譯制導(dǎo)的復(fù)數(shù)乘法優(yōu)化模塊，該模塊由指令移動，指令識別，指令替換三個子模塊構(gòu)成。通過傳遞編譯制導(dǎo)命令，使得Openimpact在控制塊中移動相關(guān)指令，并運用識別算法，識別出與復(fù)數(shù)乘法運算相關(guān)的所有指令，最后替換其中所有的乘法指令為單條復(fù)數(shù)乘法指令。實驗結(jié)果證明，該優(yōu)化模塊有效地縮短不同點數(shù)下的fft