嵌入式MSDCC異構(gòu)多核編譯器研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用日益普及，目前已經(jīng)呈普適發(fā)展的前景。同時(shí)人們對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功能需求，也日益向更快的速度、更低的能耗、更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力等方向發(fā)展。滿足不斷增長(zhǎng)的運(yùn)算能力需求，多核設(shè)計(jì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)，是必定的發(fā)展趨勢(shì)。得益于高性能領(lǐng)域并行處理器的優(yōu)點(diǎn)，借鑒并移植大量已有的并行編譯技術(shù)到特定的多核嵌入式系統(tǒng)，使嵌入式多核編譯技術(shù)迅速發(fā)展。一方面嵌入式系統(tǒng)尺寸、外形、功耗、功能等都受限于應(yīng)用對(duì)象，計(jì)算能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力等受限于其硬件結(jié)構(gòu)的特殊的

2、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)于其多核編譯系統(tǒng)不可能有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。另一方面與人的思維習(xí)慣相關(guān)，程序員編寫直接在多核上執(zhí)行程序遠(yuǎn)比單核程序難度要高，將其使用多核編譯程序進(jìn)行編譯轉(zhuǎn)為多核代碼，也方便利用大量現(xiàn)在的代碼，被認(rèn)為是一種有效的解決方法。
　　 本文基于開放源碼的小型C編譯系統(tǒng)SDCC，設(shè)計(jì)一個(gè)多核嵌入式編譯器MSDCC。并對(duì)MSDCC的工作原理，及其核心模塊存儲(chǔ)器管理模塊和中斷管理模塊的設(shè)計(jì)與優(yōu)化展開討論。存儲(chǔ)器管理模塊采用集群思想

3、，在各核心間進(jìn)行任務(wù)管理和負(fù)載均衡管理。中斷管理模塊在原SDCC基礎(chǔ)上加入核間中斷管理，使得各處理器核協(xié)調(diào)同步工作。對(duì)中間代碼的優(yōu)化可以進(jìn)一步提高多核并行化后的代碼。本文基于GCC和SDCC等編譯系統(tǒng)中常用的窺孔優(yōu)化技術(shù)，設(shè)計(jì)對(duì)中間代碼進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)矩陣加法、辛普森、快速傅里葉變換計(jì)算等三種工業(yè)上常用的計(jì)算方法進(jìn)行優(yōu)化。形成一個(gè)提高嵌入式多核程序執(zhí)行效率的解決方案，并根據(jù)給出的解決方案設(shè)計(jì)MSDCC系統(tǒng)。
　　 最后，使用矩陣加法