基于函數動態重用的處理器性能優化研究
發布時間:2024-07-02 00:26
現代計算機的性能主要由每周期所執行的指令數(IPC)來衡量,而現代計算機的體系結構依靠指令級并行來改善性能。為了獲得更高的IPC,需要盡可能多的以潛在的順序而不是程序序列定義的順序來并行執行不相關的指令。增加同時發射的指令數量通常使用的是靜態的超長指令字技術或者動態的超標量技術。為了將指令盡可能早的插入到執行流水線中來減少流水線的停頓,從而引入了前瞻技術。近年來前瞻技術引起了人們廣泛的研究興趣,其中包括分支預測技術、值預測技術和地址預測技術等。但是,應該注意到這些前瞻技術潛在的目的是體系結構在前瞻模式下執行指令的能力和當前瞻失敗時取消結果的能力。在前瞻技術增加IPC數量的同時,指令的有效執行時間沒有被減少,即在一定情況下有效執行時間被增加用來計算恢復錯誤的前瞻。 雖然前瞻技術能增加IPC,但不能必要的增加有效指令執行的數量。為進一步提高處理器性能,研究者們探索了重用技術,并成為近年來體系結構設計者關注的熱點。重用技術是非前瞻的技術,它通過調用緩存的先前執行結果來跳過有效指令的執行。重用技術按照粒度劃分為指令級重用、基本塊級重用和蹤跡級重用。本文沿著重用技術由細粒度向粗粒度的這一發展趨勢...
【文章頁數】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:3999415
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【部分圖文】:
圖1-1采用IR技術的指令流水線結構
.2.1值預測值預測技術是一種利用程序執行中的冗余來預測指令生產的結果或指用到的操作數的技術,它是一種推斷執行的技術。值預測技術打破了傳法中生產者指令和消費者指令之間嚴格的順序關系——即消費者指令只生產者指令真正運算出其所需的操作數的值后,方可執行運算。它通過生產者指令的結果,....
圖3-1函數重用信息表結構圖
圖3-1函數重用信息表結構圖Fig.3-1Blockdiagramoffunctionreusebuffer3)參數情況表表項:a.函數返回地址值;b.函數的指令數;c.raa_counter參數情況計數器;d.具體的參數信息;4)具體參數表:a.....
圖3-2函數重用運行表的結構圖
進行匹配工作,如果不能重用的話,那么我們就要對此次函數的運行信息進行緩存,函數重用運行表就是用來緩存正在執行的函數信息的。函數重用運行表中需要保存的函數信息有函數的入口地址PC值、返回地址Ra、純函數標志信息和參數信息等等。函數重用執行表的結構如圖3-2所示:執行表表項....
圖3-3處理器體系結構框圖
哈爾濱工業大學工學碩士學位論文情況表中。如果遇到該函數表項的函數調用參數情況表已滿的情況,同樣也采用先進先出的策略進行替換,替換最早進入的函數調用情況信息。根據程序的局部性原理,最近被調用的函數會被頻繁的調用,而在相同的調用環境下,同一函數被頻繁調用并重用的幾率很大,因此采用先進....
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