MXXXX DSP編譯器關(guān)鍵技術(shù)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字處理芯片（Digital Signal Processor，DSP）在航空、航天、雷達、聲納、通信以及家用電器等各個領(lǐng)域的應用，DSP設計技術(shù)得到業(yè)界廣泛關(guān)注。在過去十多年里，國內(nèi)DSP設計技術(shù)發(fā)展迅速，而近年來業(yè)界對自主知識產(chǎn)權(quán)DSP設計技術(shù)需要尤為迫切。MXXXX DSP是由國防科學技術(shù)大學研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DSP，面向高性能計算、無線通信以及視頻圖像處理等應用領(lǐng)域[1]。
　　MXXXX DSP的體系結(jié)構(gòu)和指令

2、集具有自主知識產(chǎn)權(quán)[2]，因此為了支持其應用推廣，必須為其開發(fā)一套完整的軟件工具鏈系統(tǒng)。軟件工具鏈中最重要的就是編譯器，編譯器的性能直接影響著處理器特別是VLIW體系結(jié)構(gòu)處理器性能的發(fā)揮，因此針對MXXXX DSP體系結(jié)構(gòu)研發(fā)一款支持其體系結(jié)構(gòu)、指令集，并能夠充分發(fā)揮其性能的編譯器非常必要。課題組基于GCC平臺開發(fā)MXXXX DSP編譯器。本文基于MXXXX DSP的特點，為提高編譯器的編譯性能，主要做了以下工作：
　　1.設計并

3、實現(xiàn)了32位字符及字符串的支持方法：MXXXX DSP專注于高性能數(shù)字信號處理，對于單字節(jié)和雙字節(jié)類型的數(shù)據(jù)使用較少，未提供單字節(jié)和雙字節(jié)的訪存指令。針對這個問題，論文在MXXXX DSP編譯器中設計并實現(xiàn)了32位字符及字符串的支持方法，在不降低性能的情況下提供了對低位寬的數(shù)據(jù)支持。
　　2.提出并實現(xiàn)了平行運算單元的管理分配算法：MXXXX DSP為了提高程序的執(zhí)行效率，采用了多運算單元并發(fā)執(zhí)行。GCC只支持通過操作數(shù)類型來選擇

4、運算單元，因此無法實現(xiàn)指令在平行單元上的合理分配。針對這個問題，論文設計并實現(xiàn)了了平行運算單元的管理分配算法，有效地解決了指令間在平行功能單元上分配的問題，提高了MXXXX DSP程序執(zhí)行效率。
　　3.設計并實現(xiàn)了基于循環(huán)的延遲槽調(diào)度算法：MXXXX DSP支持指令流水執(zhí)行。由于MXXXX DSP的跳轉(zhuǎn)指令有6個時鐘周期的延時，循環(huán)指令在流水執(zhí)行時，跳轉(zhuǎn)指令的延遲槽填充問題成為影響循環(huán)程序執(zhí)行效率的重要因素。本文針對該問題，結(jié)合