网络处理器IXP的位操作优化

该文介绍一种针对IXP网络处理器指令集的编译器优化技术,该技术将位信息记录引入到传统数据流分析过程当中,通过使用模式匹配技术生成高效的目标代码,试验数据表明利用位操作优化最终生成的指令数可以减少1.1%-3.7%。     

申威众核处理器访存与通信融合编译优化

申威众核片上多级存储层次是缓解众核“访存墙”的重要结构.完全由软件管理的SPM结构和片上RMA通信机制给应用性能提升带来很多机会,但也给应用程序开发优化与移植提出了很大挑战.为充分挖掘片上存储层次特点提升应用程序性能,同时减轻用户编程优化负担,本文提出了一种多级存储层次访存与通信融合的编译优化方法.该方法首先设计了融合编译指示,将程序高层信息传递给编译器.其次构建了编译优化收益模型并设计了启发式循环优化方案迭代求解框架,并由编译器完成循环优化方案的求解和优化代码的变换.通过编译生成的DMA和RMA批量数据传输操作,将较低存储层次空间中高访问延迟的核心数据批量缓冲进低访问延迟的更高存储层次空间中.在三个典型测试用例上进行了优化实验测试与分析,结果表明本文所提出的优化在性能上与手工优化相当,较未优化版程序性能有显著提升.     

面向IXP网络处理器的内联优化

内联优化是一种有效的编译优化技术，它通过将函数体直接嵌入到调用点来消除函数调用开销。然而，网络处理器特殊的体系结构对内联优化提出了新的要求，需要新的技术辅助传统内联优化来更好地适应这种特殊的体系结构。本文描述了如何利用关键路径提取技术和迭代编译技术对传统内联优化技术进行扩充和改造，来更好地适应IXP体系结构。实验数据表明，改进后的内联优化能够有效地提高网络系统的性能。     

网络处理器路由表同步机制的研究与实现

由于网络处理器将控制平面与转发平面分开运作,为保持两端平面上路由信息的一致性从而提高网络设备的可靠性,以Intel公司生产的IXP2400网络处理器为研究对象,使用IXA SDK开发工具中的CP-PDK模块,设计并实现一种路由表同步更新机制,达到控制平面与转发平面顺利沟通的目的,并使控制平面与转发平面上的路由表能够及时得到同步。     

一种面向异构众核处理器的并行编译框架

异构众核处理器是面向高性能计算领域处理器发展的重要趋势,但其更为复杂的体系结构使得编程难的问题更加突出.针对这一问题,基于开源编译器Open64,提出了一种面向异构众核处理器的并行编译框架,将程序自动转换为异构并行程序.该框架主要包括4个模块：任务划分模块用来识别适合进行加速计算的程序段,实现了嵌套循环的多维并行识别方法;数据布局模块完成数据在主存和SPM之间的布局,实现了数组边界分析和指针范围分析;传输优化模块实现了数据传输合并、传输外提、打包传输、数组转置等多种数据传输优化方法;收益评估模块在构建代价模型的基础上实现了一种动静结合的收益评估方法.并且,基于SW26010处理器,对该编译框架进行了实现,测试结果表明,该编译框架能够实现一些程序以面向异构众核结构的并行变换,且获得较好的加速效果.     

并行化编译中的数据和计算优化分解方法

本文给出的方法是对Ａｎｄｅｒｓｏｎ－Ｌａｍ方法的改进和发展。本文方法在循环分布之后对程序进行ＤＯＡＬＬ循环的内移和分布变换，使得所有ＤＯＡＬＬ循环都位于最内层的紧嵌套虽，因而不必按自底向上的顺序针对每个嵌套级进行分解。     

迭代编译优化技术综述

首先介绍了迭代编译的基本概念,然后讨论了其起源与发展,对其研究现状进行综述,主要包括优化空间的表述、优化空间的开发与搜索以及对数据输入集的敏感度分析三个方面。然后分析了目前迭代编译技术中所存在的不足。最后指出了迭代编译的未来发展趋势。     

RETE网络中的优化编译模式及其PVS形式验证

In the compilation of rule program to the intermediate code-RETE network,optimizing compilation is an important compiler schema,and is a necessary step in the compiler verification.In this paper,we discuss optimization schemas in rule program compilation,and prove the semantic equivalence theorems of these schemas.Firstly,the structure of RETE network and its PVS specification are represented.Secondly,three kinds of optimization schemas are listed.Then algorithms evaluating semantics of target RETE network are given.Finally,we prove the semantic equivalence theorems with theorem prover PVS (Prototype Verification System).     

编译低功耗优化技术的研究

低功耗技术越来越受到下一代微处理器系统和编译研究工作者的重视。一向认为是硬件研究内容的低功耗技术,事实上,在微处理器发展的今天,又展现出了一种新的潜在的开发空间和研究内容,那就是通过软件技术降低系统的功耗。这一部分潜力空间是仅通过硬件技术无法涉足的,只有通过软件方法来解决,但这种软件低功耗技术又很难强加给应用程序编写者。文章结合笔者在编译时低功耗优化技术的研究工作,对目前该方向的研究方法、编译策略和实现技术进行了论述和探讨。     

利用Java即时编译器自动外提循环中的同步操作

同步开销是影响并行程序性能的一个重要方面,如果同步操作出现在循环中,将会使这种影响进一步扩大.为了降低循环中同步操作的开销,本文提出一种利用即时编译器外提Java程序中循环内同步操作的优化算法,并在实际的Java虚拟机中实现.该算法在保证程序语义不变的前提下,大量减少运行时实际执行的同步操作数量,降低同步开销,并能保证外提变换后同步代码块不会太大而降低程序的并发度.实验结果表明该算法能提高程序的整体性能,并且不降低程序的可扩放性.     

一种多倍数据供应的编译优化方法

数据的快速及时供应对访存密集型程序的性能有着直接的影响.提出一种多倍数据供应MDS(Multiple Data Supply)的编译优化方法,在不增加处理器设计复杂度的前提下,利用现有处理器的高带宽,一次对内存进行多个数据的读写,减少访存次数,提高应用程序效率.在编译优化阶段,利用自动向量化技术,生成向量形式的树结构,增加一条新的扩展路径来处理从向量化的树结构到底层结构的扩展.针对向量化后树结构的多样性问题,设计新的优化遍以及RAC(Register Assignment Chain)替换算法进行专门处理.在龙芯3A处理器平台上,对SPEC-CPU2000的测试,CINT程序平均性能提升11.6％,CFP程序平均性能提升14.4％.     

面向国产平台的LLVM自动向量化移植与优化

作为SIMD扩展部件向量化的重要手段,自动向量化已在LLVM编译器中得到实现,但向量长度以及指令集功能的差异,导致国产平台在自动向量化过程中容易错失向量化机会以及向量化后产生倒加速的问题。为使SIMD得到充分应用,结合国产平台的指令集特征完善指令代价信息以提高收益分析精准度,使其在自动向量化后生成后端支持且简洁高效的向量指令。在此基础上,提出一种改进的控制流向量化方法,通过添加指令代价信息提高自动向量化的适配能力,从而形成一套面向国产平台的LLVM自动向量化系统。实验结果表明,相比自动向量化移植前,通过该方法进行移植优化后,SPEC测试的整体性能提升10.8%,TSVC测试集中的加速比提升16%,精准代价指导下的加速比提升42%,控制流向量化下的加速比提升51%。     

容错前置处理机和网络交换机实例分析

本文重点分析了分别用作计算机网络通信节点机的前置处理机和网络交换机的两个容错计算机的体系结构和组成等方面的容错特性。这些典型范例对于计算机通信网（计算机网络）中网络通信节点机的容错设计具有良好的参考价值。     

一种基于可重定向编译器的功耗优化框架

当今,低功耗设计成为系统设计中的关键问题之一,而编译中的低功耗优化也成为系统设计中的一个重要环节.文章针对传统功耗优化缺乏通用性的缺点,提出一个基于可重定向编译器的功耗优化框架.该框架通过对编译生成的二进制目标码进行横向再调度来降低指令总线上的高低电位切换次数,从而达到降低系统功耗的目的,并且,基于xpADL的支持,为该框架提供不同的体系结构描述,可以生成针对不同体系结构的功耗优化代码.以IA-64体系结构为例,在其仿真器Ski上作了大量实验,实验表明,对于静态代码,该框架的优化可达25%左右,对于动态代码,该框架可以达到30%以上的优化.因此,该框架的优化是行之有效的,并且具有相当的可扩展性.     

基于软件的网络处理器的路由高速缓存算法研究

路由器需要以较低的代价灵活、高速地实现路由查找这一基本功能.为网络处理器设计了一种基于软件的路由查找高速缓存算法.网络处理器片上高速存储器中的一部分空间被划分出来,由指令代码来维护一个路由查找结果缓存表.通过选择合适的哈希函数,平衡表项之间的冲突并刷新复杂度,该算法可以缩短路由查找的延迟,减少多处理单元对存储器总线的竞争,为其他网络应用提供更多的处理时间.基于真实网络流量的实验表明,即便每个处理单元中仅有少量表项,网络处理器的吞吐量仍然可以得到有效的提升.     

网络处理器负载均衡算法综述

本文针对网络处理器中多个处理单元的负载均衡方法展开了讨论,详细介绍了多种负载均衡方法,给出了网络处理器负载均衡的特点和性能度量标准,提出了该领域进一步研究方向和基本思路.对同类研究有一定的帮助.     

YH-2C语言优化编译器的设计

Ｃ语言优化编译器是借助于微机上的Ｉｎｔｅｌ８０３８６Ｃ语言编译器为研制平台，采用交叉编译的方法设计实现的，它是我国自行设计的第一个从底层开发实现的巨型机Ｃ语言编译器。本文首先给出了ＹＨ－２Ｃ语言优化编译器的设计原理，然后详细介绍了其主要系统组成和技术特点，最后指出了我们以后进一步要做的工作