IA-64软件流水的反流水算法研究

软件流水是一种开发循环程序指令级并行性的技术, 它通过并行执行连续的多个迭代来加快循环的执行速度。而在逆向工程中,软件流水却为逆向翻译带来了困难。为此,基于IA-64平台,提出了一种反流水算法,针对循环中包含软件流水的汇编代码进行处理,将其反向转换成语义等价的串行代码,并通过实验验证了该算法的有效性,为在二进制翻译中处理软件流水代码奠定了基础。     

反静态反汇编技术研究

通过对软件可执行二进制码的静态反汇编结果进行分析,可以对其进行非法的修改或窃取其知识产权。为了防范这种情况,在描述静态反汇编基本算法的基础上,提出了分支函数和跳转表欺骗两种隐藏程序控制流的反静态反汇编技术。这两种技术能够隐藏程序中跳转指令的真实目标地址,并能够伪造出导致静态反汇编器出错的假目标地址,从而提高程序的反静态反汇编性能,增加软件分析的难度。     

一种软件流水的反流水算法

软件流水是一种循环程序的优化技术,已经广泛应用于现代优化编译器中.为了充分利用VLIW DSP处理机的指令级并行性,必须使用软件流水技术对DSP程序进行优化.然而,在串行源代码不存在的情况下,对软件流水后的原始代码进行变换、理解、测试和调试,并转换成其他处理机的代码是非常困难的.提出了一种反流水技术,它能够将软件流水后的优化汇编代码反向转换成语义等价的相应代码.通过20个程序的初步实验,验证了所提出的反流水算法的正确性.     

一种IA-64下的反软件流水算法

软件流水是一种循环程序的优化技术,它可以有效地提高指令级并行性。由于处理机的实现方法各不相同,在一种处理机上经过软件流水优化后的循环代码很难在其它处理机中移植和使用。反软件流水是软件流水的逆向操作,它可以消除循环代码中的软件流水特性,以便于代码在不同平台上的移植。基于IA-64体系结构,分析了软件流水的代码特点,提出了反流水算法,用于将ICC编译器编译后的可执行二进制代码消除软件流水特性,转换成语义等价的C代码。     

控制与数据投机优化技术的研究

控制投机和数据投机是提高程序指令级并行度的有效方法．为了保证投机指令的正确执行,须解决两个问题,即延迟触发控制投机指令导致的异常和数据投机中的别名歧义．这需要硬件的支持才能做到,所以以前在这方面的研究大多是在模拟器上进行的,侧重于描述对模拟器结构的扩展．而IA-64是第一个同时支持这两种优化的体系结构．基于此,作者用一个统一的框架在IA-64开放源码研究编译器(ORC)中首次实现了控制与投机优化．该文以编译器为侧重点,介绍了投机优化中的几个核心问题及其解决方法,其中包括一种新的用来维护投机代码正确性的算法．实验结果表明这种方法是有效的．     

IA-64二进制翻译中软件流水代码消除技术

IA-64体系结构使用软件流水提高程序的执行性能,但产生的二进制代码跟机器特性紧密相关,给代码跨平台移植造成了困难。该文针对IA-64体系结构下软件流水的特点,提出2种软件流水代码消除方法,它能够将软件流水代码转换成语义等价无硬件依赖的串行代码,实验验证了这2种方法的有效性。     

进程控制流完整性保护技术综述

控制流劫持攻击利用程序内存漏洞获取程序的控制权,进而控制程序执行恶意代码,对系统安全造成极大的威胁.为了应对控制流劫持攻击,研究人员提出了一系列的防御手段.控制流完整性是一种运行时防御方法,通过阻止进程控制流的非法转移,来确保控制流始终处于程序要求的范围之内.近年来,越来越多的研究致力于解决控制流完整性的相关问题,例如提出新的控制流完整性方案、新的控制流完整性方案评估方法等.首先阐述了控制流完整性的基本原理,然后对现有控制流完整性方案进行了分类,并分别进行了分析,同时介绍了现有针对控制流完整性方案的评估方法与评价指标.最后,对控制流完整性的未来工作进行了展望,以期对未来的控制流完整性研究提供参考.     

模调度中的数据猜测方法

软件流水是一种重要的指令调度技术，通过重叠地执行不同的循环体来提高指令级并行性。模调度是一类重要的软件流水调度算法，保守的相关性分析可能会引入较多的模糊相关，这阻碍了模调度生成高效的调度结果。数据猜测能克服保守的相关性分析带来的调度限制，开发潜在的并行性。本文提出了模调度中的一种数据猜测方法，在开放源代码编译器ORC上实现了该方法，并用SPEC2000基准程序进行了测试，实验结果表明，该方法收到了较好的效果。     

基于TMS320C6000高速算法的实现

分析并指出软件流水是实现KTMS320C6000高速算法的关键，介绍了实现软件流水的方法，并以FFT算法为例通过验证了这些方法。     

IA-64中软件流水的寄存器需求研究

软件流水是开发循环程序指令级并行性的重要方法之一,IA-64是支持软件流水的EPIC体系结构,通过对NAS Benchmarks中可软件流水循环所需的寄存器进行量化分析,提出了一种限制循环展开因子的启发式算法,有效地解决了因可用寄存器不足而导致软件流水失败的问题,并提高了应用程序的执行速度。     

针对多簇架构的软件流水调度框架设计与实现

介绍基于编译基础设施IMPACT实现针对BWDSP100多簇体系结构特点软件流水调度框架. 该调度框架能充分发掘多簇体系架构的硬件资源, 在DSP特性应用程序上能有较好性能提升.     

软件流水的开销模型和决策框架

软件流水是一种重要的指令调度技术,它通过重叠地执行不同的循环体来提高指令级并行性(instruction level parallelism,简称ILP).模调度是一类被广泛采用的软件流水调度算法.软件流水并非一种无损的优化方法,它具有一定的开销,比如延长了编译时间、增加了寄存器压力等.而且,受到体系结构、调度算法以及程序特性的限制,进行软件流水并不一定能达到理想的加速比,有时反而会引起性能下降.提出了一种面向程序特性的软件流水开销模型,对此模型下的软件流水开销进行了量化分析,并提出了一种基于相关性分析的     

Time Optimal Software Pipelining of Loops with Control Flows

Software pipelining is widely used as a compiler optimization technique to achieve high performance in machines that exploit instruction-level parallelism. However, surprisingly, there have been few theoretical or empirical results on time optimal software pipelining of loops with control flows. In this paper, we present three new theoretical and practical contributions for this underinvestigated problem. First, we propose a necessary and sufficient condition for a loop with control flows to have an optimally software-pipelined program. We also present a decision procedure to compute the condition. As part of the formal treatment of software pipelining, we propose a new formalization of software pipelining. Second, we present two software pipelining algorithms. The first algorithm computes an optimal solution for every loop satisfying the condition, but may run in exponential time. The second algorithm computes optimal solutions efficiently for most (but not all) loops satisfying the condition. The former one proves the sufficiency of the condition and the latter one suggests a practical optimal software pipelining algorithm. Third, we present experimental results which strongly indicate that achieving the time optimality in the software-pipelined programs is a viable goal in practice with reasonable hardware support.     

Control Flow Regeneration for Software Pipelined Loops with Conditions

A new intermediate representation for software pipelined loops with conditions is proposed in the paper. The representation allows separation of operations from different paths and their conditional, as well as speculative scheduling, including speculative computation of conditions. An algorithm that transforms the representation into the executable code is presented. The algorithm uses the notion of finite automata to represent the execution of separate paths as threads of control that are canceled or approved by operations that actually compute the conditions. The approach may be used in conjunction with different scheduling techniques to reconstruct the control flow graph from the final schedule directly. It inherently solves the problems of overlapped predicate lifetimes and speculation. The approach provides also a novel formal model for loop execution.