VHDL语言设计可综合的微处理器内核*

详细介绍了用VHDL语言设计可逻辑综合的教学实验用CPU的过程。CPU指令系统构架采用RISC结构,设计上使用结构化编程方法,将CPU内核按照功能划分为不同的模块,采用VHDL语言设计每一个模块的内部功能和外围接口。所有的功能模块组合起来后,通过EDA工具进行CPU内核的逻辑综合和功能仿真,最后在可编程逻辑器件上实现这个完整的CPU内核。     

OpenMDSP: Extending OpenMP to Program Multi-Core DSPs

Abstract Multi-core digital signal processors （DSPs） are widely used in wireless telecommunication, core network transcoding, industrial control, and audio/video processing technologies, among others. In comparison with general-purpose multi-processors, multi-core DSPs normally have a more complex memory hierarchy, such as on-chip core-local memory and non-cache-coherent shared memory. As a result, efficient multi-core DSP applications are very difficult to write. The current approach used to program multi-core DSPs is based on proprietary vendor software development kits （SDKs）, which only provide low-level, non-portable primitives. While it is acceptable to write coarse-grained task-level parallel code with these SDKs, writing fine-grained data parallel code with SDKs is a very tedious and error-prone approach. We believe that it is desirable to possess a high-level and portable parallel programming model for multi-core DSPs. In this paper, we propose OpenMDSP, an extension of OpenMP designed for multi-core DSPs. The goal of OpenMDSP is to fill the gap between the OpenMP memory model and the memory hierarchy of multi-core DSPs. We propose three classes of directives in OpenMDSP, including 1） data placement directives that allow programmers to control the placement of global variables conveniently, 2） distributed array directives that divide a whole array into sections and promote the sections into core-local memory to improve performance, and 3） stream access directives that promote big arrays into core-local memory section by section during parallel loop processing while hiding the latency of data movement by the direct memory access （DMA） of a DSP. We implement the compiler and runtime system for OpenMDSP on PreeScale MSC8156. The benchmarking results show that seven of nine benchmarks achieve a speedup of more than a factor of 5 when using six threads.     

一个能够高效地运行带有分支的循环的MIMD体系结构

本文提出了一个新型的能够高效率地支持带有分支的循环运行的MIMD体系结构。这一体系结构在软件流水技术的支持下,能够灵活地处理循环中的分支对循环并行执行所产生的不利影响。从而在运行循环时,在时间效益及空间效益上都达到极优。本文在介绍体系结构之后,还将介绍其优化编译器的初步构造。     

一个VLIW体系结构的单片多处理机

本介绍一个采用ＶＬＩＷ超长指令字体系结构的高性能单片多处理机，在这个体系结构中采用流水寄存器堆来消除循环程序内的数据相关，从而使程序能够在指令级以极高的并行度并行运行。模拟实验结果表明这个体系结构具有很高的运算速度和很好的性能价格比。     

一个支持多分支循环最优执行的VLIW体系结构

本首先提出一个能够支持多分支循环程序最优执行的ＶＬＩＷ体系结构模型，然后在这个模型的基础上设计了一个新的主要用于数字信号处理及图象处理应用领域的单片体系结构－ＵＲＰＲ－２。在这个体系结构中，属于不同路径和不同循环体的多个分支操作可以在一个节拍内同时被执行，因此可以在更大范围内开发指讼级并行性，同时还提出了一个种叫作流水控制黑板的机制来支持条件分支操作。ＵＲＰＲ－２不仅能够以很高的速度执行只含有基     

基于NAS Benchmarks的ORC性能测试

1 引言安腾(Itanium)处理器是HP/Intel公司推出的第一代基于IA-64体系结构的处理器。IA-64体系结构是一种64位的支持显式指令级并行计算(Explicit Parallel Instruction Computing,EPIC)的体系结构,它实现了一系列新特性,支持开发更大的指令级并行性(Instruction Level Parallelism,ILP),突破了传统体系结构的性能限制。这些新特性包括:猜     

利用循环分割和循环展开避免Cache代价

存储系统与处理器之间的速度差距逐渐变大,为此,cache使用了分级机制,但这也带来了额外的存储延迟(cache代价).提出一种利用循环分割和循环展开相结合避免cache代价的PCPLPU(prevent cache penalty by loop partition-unrolling)算法.实验结果表明,PCPLPU算法能够有效避免循环代价,提高程序性能.     

指令级并行程序执行模型

提出了一种形式化的指令级并行程序执行模型,ＩＬＰＰＥＭ不仅可以描述程序实际执行过程的行为,也可以描述编译和执行时不确定的时间变化所造成的可行执行过程的行为;同时提出了程序执行的同构概念,并证明了可行程序执行必与一个实际程序执行同构,从而为并行程序编译和验证提供了理论依据。     

一种运行时消除指针别名歧义的新方法

提出一种采用软硬件结合的运行时消除指针别名歧义的新方法SHRTD（software/hardware run-time disambiguation）.为延迟运行时不正确的内存访问及其后继操作,SHRTD的功能单元执行NOP操作.为保证所有延迟操作执行顺序的一致性,编译时就确定执行NOP操作的所有功能单元的顺序和NOP操作的数目.SHRTD方法适用于不可逆代码,同时它的代码空间受限,也不存在严重的代码可重入性问题.新方法有效地解决了指针别名问题,为获得潜在的指令级并行加速提供了可能.     

用于个人数字助理中文操作系统

个人数字助理是一种计算机、通信和消费类电子相结合的产品,其操作系统是存储于内存中的嵌入式操作系统。本文介绍了该产品的系统设计、硬件配置、应用程序功能设计。