论文部分内容阅读
当今诸多应用要求计算手段既要有较高的性能,又要具有一定的灵活性。这些应用的需求和当前计算领域硬件技术的发展,导致了可重构计算系统的产生。它的性能介于专用集成电路和通用微处理器之间,应用映射到可重构计算系统结构上,一直是人们研究的热点,尤其是对于动态应用,本课题主要对动态应用在可重构计算系统上的映射方法做了研究,并讨论了实际应用,包括以下几个方面的问题:1.研究了动态应用的编译系统,使用了基于控制的数据流图,提出了带条件的递归回溯法用于动态簇的分类。数据流图可以将动态应用中的各个可能出现的预测都通过条件分支予以描述,使动态应用通过此图表述的更加完整。在动态应用编译过程中,增加了预测技术、动态分簇、动态簇调度、动态上下文和数据的调度。对控制的数据流图中的两种分支情况分别提出了分簇的解决方法,保证高效率的运行和调度后面的簇。2.根据条件分支和循环分支的特点,使用全局分支预测与分支执行的时间综合考虑条件分支,通过动态列表提前预测循环分支。根据提出的解决方法,动态应用在可重构计算系统上运行的过程中,利用了Morphosys-M2结构中的处理单元操作的自主性,结果表明合理地应用于条件分支和循环分支节省了系统运行时间。3.针对可重构计算系统中的处理单元和数据量的分配问题,进行了数学上的定量的分析,探讨出多种运行模式中处理时间与分配数据量关系,表明合理地分配处理单元和数据,可以达到高效的运行。4.设计了动态应态应用的簇调度过程中的分频器和浮点运算,实现了任意分频和高效浮点运算硬件语言仿真。完整的波形控制才能控制计数器工作的时钟,设计了可控的任意整数的分频器,可以动态应用待的簇调度过程中。克服将浮点运算转换为定点运算运算效率低的缺陷,设计了一种快速的浮点运算器,可以应用于可重构计算系统中,将极大地减轻编译的负担,提高运算的效率。