二进制翻译中标志位的模式化翻译方法

二进制翻译是在不同硬件平台之间实现软件迁移的重要手段.在二进制翻译系统中,如何在没有标志位寄存器的目标平台上模拟实现源平台上标志位寄存器的功能,是影响系统性能的关键.现有的标志位分析技术通过对标志位的定值引用进行数据流分析,尽可能多地消除冗余的标志位定值.但是,对于那些会被引用的标志位定值,现有的技术仍然需要进行翻译.这不仅会导致翻译生成代码的膨胀,还会影响二进制翻译系统的性能.提出了一种二进制翻译中基于模式化的标志位翻译方法.该方法在标志位分析技术基础上,通过将源平台上标志位定值指令和引用指令组合成固定的标志位模式,然后根据模式的具体语义选择目标平台上具有相同语义功能的指令组合进行翻译.这种模式化的翻译方法,不仅可以降低因翻译标志位而引入的代码膨胀,还可以提升二进制翻译系统的性能.实验结果表明,对于SPEC CINT2006中的程序,该方法不仅可以使翻译生成的代码量平均减少7.5%,还可以将程序的性能平均提升10%.     

动态二进制翻译中全寄存器直接映射方法

二进制翻译是不同体系结构之间软件移植的重要手段。体系结构和硬件环境上的差别,可以通过二进制翻译系统来弥补,在翻译过程中往往使用多条本地指令模拟一条目标指令,翻译代码规模随之显著增加,从而导致被翻译程序的执行效率下降。寄存器作为处理器和内存交换信息的重要存储部件,寄存器的模拟器方式对于程序的性能有着至关重要的影响。为了提高特定平台翻译后代码的执行效率,提出了在动态二进制翻译机制中使用全部寄存器直接映射方法,详细分析了二进制翻译中的上下文切换原理和寄存器访问范围,为异构平台之间寄存器直接映射提供方法指导。利用QEMU模拟器,把x86架构的8个通用寄存器全部的直接映射到MIPS架构的对应寄存器,在此基础上,进行大量的指令翻译规则的简化。实验数据表明,该方法可以有效简化指令翻译,降低代码膨胀率,使得SPEC CINT 2000测试程序在龙芯CPU上翻译后代码运行时间下降了30%-40%。     

二进制翻译中的标志位优化技术

在二进制翻译技术中,如何有效降低对源指令集体系结构标志位的模拟开销是一个值得研究的课题．分别针对二进制翻译中的解释执行和动态翻译,提出了相应的标志位模拟优化算法,能够有效地减少翻译生成的目标代码数量,提高目标代码性能．经过大量测试验证,在应用该标志位模拟优化算法后,Digital Bridge系统翻译生成的目标代码量是源体系结构目标代码量的120％,而没有应用该优化算法时该比例是250％,作为对比系统UQDBT系统的比例是150％．     

二进制翻译中解析多目标分支语句的图匹配方法

二进制翻译技术现已成为实现软件移植的重要手段.在二进制翻译系统中,如何有效地挖掘程序的代码并对其进行高效翻译是影响系统性能的关键,而二进制代码中间接跳转语句的存在,使得静态时难以得到它的跳转目标,影响了代码的发掘率和最终的翻译效果.在通常的应用程序中,间接跳转指令经常用来实现多目标分支语义,分支目标存放在跳转表中.提出了一种解析多目标分支语句及其跳转表的方法,能够挖掘出间接跳转的目标,进而对其进行有效翻译并提高二进制翻译系统的性能.该方法提出使用语义图来对预期语义进行刻画和表达.语义图能够对考察的指令序列进行语义提取,识别出与预期语义相匹配的指令流,还可以应对编译器在不同优化选项下生成的指令,并能有效滤除不相关指令带来的干扰.实验结果表明,对于SPEC CINT2000中的部分测试用例,代码翻译的覆盖率可以提高9.85%～22.13%,相应带来的性能提升可达到8.30%～17.71%,而使用的算法时间复杂度仅为O(1).     

一个静态二进制翻译系统的设计与实现

介绍了一个静态二进制翻译系统,详细说明了系统各部分的功能和具体实现方法。该系统将x86可执行文件翻译为MIPS目标代码并由MIPS机器执行,且实施了一定的优化。     

基于TCG技术的二进制翻译条件转移指令优化研究

在二进制翻译中引入TCG中间表示技术可以实现多目标平台之间的程序移植,同时可以更加方便地引入新型平台,解决新平台对主流平台的兼容性问题。然而由于原有的中间表示在翻译过程中影响了代码的关联度,生成的后端代码中存在较多冗余指令,影响翻译程序的执行效率。分析了指令优化可行性,针对条件跳转指令进行优化,通过指令预处理对中间表示进行改进,实现中间表示到后端代码生成由一对多翻译模式到多对多翻译模式的转变,采用指令归约技术,针对条件跳转指令的2种模式CMP-JX型与TEST-JX型,分别设计相应的优化翻译算法,并在开源二进制平台QEMU上实现。基于NPB-3.3和SPEC CPU 2006测试集进行了测试,与以前的翻译模式进行对比,优化后的代码膨胀率平均减少了14.62%,翻译程序运行速度提升了17.23%,验证了该优化方法的有效性。     

动态二进制翻译器CrossBit的性能分析与评估

动态二进制翻译是广泛应用于虚拟机系统的一种二进制代码的翻译技术。动态二进制翻译由于拥有代码缓存、本地执行、代码块链接、动态热路径生成等优化技术的支持,有着很高的性能。CrossBit是一个多元多目标的动态二进制翻译系统,通过对CrossBit二进制翻译器的性能进行的研究,分析动态二进制翻译器性能提升中所必须解决的若干问题,并通过定量的分析总结了一些二进制翻译系统的在不同的配置和负载下系统优化手段的执行时策略。     

动态二进制翻译中的指令调度技术研究与实现

动态二进制翻译提供了无需重新编译源代码就能将源机器生成的可执行代码自动转换到目标机器的方法,很好地解决了代码兼容性问题.其核心思想是根据程序的动态运行信息找到反复执行的代码序列,对代码序列进行翻译和优化,并将结果多次重用.指令调度作为一种有效的编译优化手段,也适用于动态二进制翻译.在对gcc的指令调度器分析研究的基础上,结合动态二进制翻译的实时性特点,提出了适合动态二进制翻译的效率高、开销小的指令调度算法.     

动态二进制翻译中数据预取优化研究*

动态优化是动态二进制翻译研究中一个十分重要的课题,数据预取优化能提高现代处理器体系结构应用程序性能。基于超级块(Superblock)的动态数据预取优化采用软件插桩方式收集应用程序的load访存延迟信息并构造Superblock;然后根据延迟信息以及Superblock数据流分析得出的寄存器定值引用关系,对延迟load指令进行预取优化。通过在龙芯DigitalBridge动态二进制翻译系统上实验验证,数据预取优化可以提高翻译后SPEC2000浮点测试程序代码的平均性能3.3%,开销远小于0.5%。     

优化动态二进制翻译器DigitalBridge

讨论动态二进制翻译器DigitalBridge的动态优化设计与实现,给出了基于edge profile的热路径选择算法FHFS,在热路径上实施了基于模式匹配的指令组合优化翻译和标志位延迟计算的优化。实验结果表明,优化后动态翻译的性能平均提高40%。     

基于Wiki的软件设计模式库的设计与实现

软件设计模式库的构建和模式复用是当前软件复用研究的热点,对提高软件开发效率和质量具有重要意义.通过将软件设计模式分类、描述和存储,建立模式库,为软件设计和开发提供支持.本文提出了模式库系统的管理流程和系统框架.分析了Wiki的特点,并结合其特点给出了基于Wiki的软件设计模式库的实现.     

Observer模式与Command模式在条码采集系统中的应用研究

结合条码采集系统的设计与开发,探讨了设计模式中的Observer模式与Command模式,结果表明：使用Observer模式进行数据管理,使用Command模式进行功能管理,可以增强系统代码的重用性、灵活性和模块化,提高了系统开发效率。     

设计模式在光传输网管系统中的应用研究

设计模式是经过验证可复用的成功设计和体系结构,文中详细地分析了设计模式中的Builder模式、Bridge模式和Command模式在光传输网管系统中的应用,证明了在光传输网管系统中运用设计模式能够有效地提高系统质量、优化系统结构。同时也可以为其他的网管系统所借鉴。     

Junit设计模式分析和应用

Junit是一个面向Java语言的单元测试框架,是一个源码开放项目。该文在实际项目中,分析了Junit的实现源码和其中所涉及的设计 模式,并总结它的应用场景。     

一种基于原语的界面设计模式建模方法

为了提高用户界面开发的效率，通过对界面区域的构成分析，提出了基于原语的界面设计模式，并从数据、交互和展示三个角度定义了界面设计模式原语，对界面设计模式进行规范化描述。以此为基础，进一步提出了一种基于原语的界面设计模式建模方法。本方法通过对模式原语的定制对界面展示单元的静态信息、交互信息和展示信息进行采集，从而完成对界面设计模式的建模，并有效指导代码的自动生成。     

基于构型风格的新疆民族织物图案自动生成

以新疆民族织物图案为对象,通过分析图案特点,发现具有某些元素有规 律地重复排列组合的特征,分解这些元素找出基本构型,归纳为六边形结构堆砌、砖形结构 堆砌、田字结构堆砌、三角结构堆砌、菱形结构堆砌等。用户在创作时首先选择某一种基本 构型,然后设计或嵌入适当的纹样基元到初始构型中,最后通过折叠或旋转延展生成一幅精 美的对称图案,文中原型系统可以广泛应用于新疆民族织物图案设计、广告以及服装设计等 领域。     

设计模式在HTML解析器中的应用

作为一种高级软件重用技术,设计模式可以更加简便地重用成功的设计和体系结构。该文分析了HTML语言(vcrsion4)规范的特点,将HTML语言中的每一个标签抽象成为标签类,设计过程中使用了合成模式和简单工厂模式,避免解析器设计过程中复杂关键字栈的使用,清晰了系统的设计,提高了系统的灵活性和可扩展性。     

基于相邻频繁模式段的闭合序列模式挖掘算法

直接对生物序列进行频繁模式挖掘会产生很多冗余模式,闭合模式更能表达出序列的功能和结构。根据生物序列的特点,提出了基于相邻闭合频繁模式段的模式挖掘算法－JCPS。首先产生闭合相邻频繁模式段,然后对这些闭合频繁模式段进行组合,同时进行闭合检测,产生新的闭合频繁模式。通过对真实的蛋白质序列家族库的处理,证明该算法能有效处理生物序列数据。     

设计模式处理复杂客户关系的应用与研究

银行保管箱信息系统中客户关系管理处于核心地位.客户关系呈树形结构,对客户权限动态管理更增加了客户关系的复杂性.综合使用组合模式、装饰模式和职责链模式,不但可以对客户关系进行树形组织及实现对客户授权的动态管理,而且能够设计出一个具有良好的可维护性,可靠性和可复用性的系统.针对具有树形结构并要求树中节点具有不同属性、不同行为的场景提出了一种较理想的解决方案.     

计算机病毒的保守模式分析

计算机病毒对计算机世界造成的威胁与日俱增。尽管各种防毒措施,如防病毒软件和入侵检测系统为人们提供了某些帮助,但它们对付计算机病毒的能力有限,存在着检测效率低、病毒的特征检测标识库经常发生变化等问题。该文针对这些问题,通过对计算机病毒的结构和运行机制的研究,提出了计算机病毒的保守模式的概念,并对这一概念进行了深入的分析,如病毒的搜索模式和自我复制模式等。这些模式的描述为病毒的检测和识别,尤其是新型病毒的有效检测提供了一条新的途径。