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【摘要】:指令集模拟器(ISS)是一种運行在宿主机平台上能够模拟目标硬件结构的软件系统目标硬件结构可以与宿主机结构同构或者异构。由于ISS可以有力支撑处理器及芯片設计、软硬件协同开发,以及软件可靠性测试,因而得到广泛的应用随着目标体系结构高性能、并行化发展,如何优化ISS软件性能,有效提高其执荇效率已成为迫切需求。本文以TI公司的TMS320C67x(下文简称为c67x)高性能DSP为目标硬件结构,深入分析其VLIW(Very Long Instruction Word,超长指令字)体系结构中深度流水线及并行指令执行特性,提出了深度流水线模拟及并行指令执行的优化模拟技术通过大量性能测试发现上述方法可以有效提升指令集模拟执行性能。同时这些方法也适用于其他VLIW体系结构的硬件模拟基于这些优化技术,本文实现了 c67x的模拟器sim6713。本文的主要工作如下:1)针对分阶段模拟c67x深度流水线机制导致的性能开销,提出了一种压缩流水线阶段的优化模拟方法,通过循环缓存记录指令的延迟周期数,使模拟器只模拟一个执行阶段即可完成等效嘚功能模拟,从而有效提升执行性能进而针对目标程序中包含大量nop指令情况,通过分析nop的作用以及与流水线的关系,设计了 nop指令的优化模拟方法。2)分析了 c67xDSP支持指令包的并行指令执行特性,通过大量的实证分析,发现并行执行包中的指令更新存在显著的稀疏特性据此提出了一种并行指令的寄存器写时拷贝技术,该方法可以有效降低指令更新时产生的大量内存拷贝操作。3)通过在 dhrystone、whetstone、linpack 等 Benchmark 测试,以及与 TI 公司的c67x ISS软件性能对比测试,驗证了本文工作的有效性
【学位授予单位】:浙江大学
【学位授予年份】:2018
支持CAJ、PDF文件格式
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